DC/DC轉(zhuǎn)換器最常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題是生成一個(gè)位于寬輸入電壓范圍中央的穩(wěn)定電壓。當(dāng)輸入電壓可以高于、低于或等于輸出電壓時(shí)，轉(zhuǎn)換器必須執(zhí)行降壓和升壓功能。與需要采用大型變壓器的解決方案不同，LTC3780以最為緊湊和高效的方式滿足了這些要求，它所憑借的只是一個(gè)現(xiàn)售的電感器和單個(gè)電流檢測(cè)電阻器。

LTC3780 采用一種恒定頻率電流模式架構(gòu)，可在一個(gè)4V至30V(******值為36V)的寬輸入和輸出范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)降壓、升壓和降壓/升壓模式之間的無(wú)縫切換。突發(fā)模式(Burst Mode)操作和跳周期模式可在輕負(fù)載條件下提供高工作效率，而強(qiáng)制連續(xù)模式和不連續(xù)模式則通過(guò)在一個(gè)恒定頻率上運(yùn)作以減小輸出電壓紋波。軟起動(dòng)功能減小了激活期間的輸出過(guò)沖和涌入電流。過(guò)壓保護(hù)、電流折返和接通時(shí)間限制提供了針對(duì)故障情況(包括短路、過(guò)壓和電感器電流失控)的防護(hù)措施。LTC3780采用扁平24引腳TSSOP和32引腳5mm x 5mm QFN封裝。

高效四開(kāi)關(guān)降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器

圖1示出了一個(gè)簡(jiǎn)化的 LTC3780 四開(kāi)關(guān)降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器。當(dāng) VIN超過(guò)VOUT時(shí)，LTC3780 工作于降壓模式。在該模式中，開(kāi)關(guān)D接通而開(kāi)關(guān)C關(guān)斷，開(kāi)關(guān)A和B將像在一個(gè)典型同步降壓型穩(wěn)壓器中那樣交替接通和關(guān)斷。反過(guò)來(lái)，當(dāng)VIN低于VOUT時(shí)，LTC3780工作于升壓模式。在該模式中，開(kāi)關(guān)A接通而同步開(kāi)關(guān)B關(guān)斷，開(kāi)關(guān) C和同步開(kāi)關(guān)D將像一個(gè)典型同步升壓型穩(wěn)壓器那樣交替接通和關(guān)斷。

當(dāng)VIN接近VOUT時(shí)，控制器處于降壓 -升壓模式。開(kāi)關(guān)A和D在每個(gè)周期的大部分時(shí)間里處于導(dǎo)通狀態(tài)。通過(guò)電感器以及開(kāi)關(guān)B-D和A-C在VIN與地之間和VOUT與地之間形成簡(jiǎn)短的連接以調(diào)節(jié)輸出電壓。在降壓-升壓模式中，與SEPIC轉(zhuǎn)換器以及傳統(tǒng)的降壓/升壓轉(zhuǎn)換器相比，電感器峰至峰電流大幅度減小。圖2示出了電感器電流和開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)波形。

低電感器紋波電流以及同步整流器的運(yùn)用使得LTC3780能夠在一個(gè)寬VIN范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)非常高的效率。當(dāng)輸入和輸出電壓均為12V時(shí)，該四開(kāi)關(guān)降壓-升壓型控制器在2A負(fù)載條件下可獲得99%的效率以及在其5A******負(fù)載時(shí)獲得98%的效率(圖3)。憑借其電流模式控制架構(gòu)，該轉(zhuǎn)換器擁有了超卓的負(fù)載和電壓轉(zhuǎn)換響應(yīng)，從而******限度地減小了所需的濾波器電容，并簡(jiǎn)化了環(huán)路補(bǔ)償。因此，僅需要極小的濾波器電容。單檢測(cè)電阻器結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的功耗微乎其微(與多電阻器檢測(cè)電路相比)，并提供了用于短路和過(guò)流保護(hù)的一致電流信息。