【導讀】升(sheng)壓(ya)電(dian)源(yuan)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)在(zai)汽(qi)車(che)和(he)工(gong)業(ye)電(dian)子(zi)領(ling)域(yu)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)歡(huan)迎(ying)。許(xu)多(duo)係(xi)統(tong)都(dou)需(xu)要(yao)穩(wen)定(ding)的(de)輸(shu)入(ru)軌(gui)
，其(qi)上(shang)遊(you)電(dian)源(yuan)輸(shu)入(ru)軌(gui)電(dian)壓(ya)可(ke)能(neng)會(hui)有(you)顯(xian)著(zhu)變(bian)化(hua)，升(sheng)壓(ya)變(bian)換(huan)器(qi)可(ke)用(yong)於(yu)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)應(ying)用(yong)的(de)通(tong)用(yong)性(xing)。利(li)用(yong)升(sheng)壓(ya)變(bian)換(huan)器(qi)
，可(ke)以(yi)將(jiang)新(xin)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)無(wu)縫(feng)連(lian)接(jie)至(zhi)任(ren)何(he)供(gong)電(dian)軌(gui)，且(qie)無(wu)需(xu)重(zhong)新(xin)設(she)計(ji)前(qian)端(duan)或(huo)使(shi)用(yong)多(duo)個(ge)版(ban)本(ben)來(lai)覆(fu)蓋(gai)各(ge)種(zhong)供(gong)電(dian)場(chang)景(jing)。升(sheng)壓(ya)控(kong)製(zhi)器(qi)還(hai)支(zhi)持(chi)對(dui)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)下(xia)降(jiang)具(ju)有(you)高(gao)度(du)抑(yi)製(zhi)性(xing)的(de)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)。這(zhe)主(zhu)要(yao)與(yu)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)相(xiang)關(guan)，因(yin)為(wei)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)供(gong)電(dian)軌(gui)電(dian)壓(ya)在(zai)低(di)溫(wen)啟(qi)動(dong)期(qi)間(jian)會(hui)明(ming)顯(xian)下(xia)降(jiang)。

LTC7804 可簡化升壓變換器的設計，同時不會對其先進的性能產生不利影響。LTC7804的主要特性為：低靜態電流、單輸出同步整流
、高達40 V的寬輸入電壓範圍（輸出電壓可達36 V）

、展頻(SSFM)以及適用於高效、低電磁幹擾PassThru™操作的內部充電泵。

可實現12 V輸入至24 V輸出的升壓變換器

shengyabianhuanqideqizhongyigeyoushizaiyu，chuletigongwendingdezhongjianshuchuguizhiwai
，tahaikeyishixitongbushouqianduandianyaxiajiangdeyingxiang

，ruqidongqichedexudianchigongdianguidianyaxiajiang。tu1為由低引腳數控製器LTC7804、底部FET Q1、頂部FET Q2、導塊L1和輸入/輸出濾波器組成的升壓變換器原理圖。該原理圖采用的元件數量比較少
，但可以將12 V供電軌升壓至24 V，並提供6 A的輸出電流。在低輸入電壓下降低輸出電流，以確保輸入電流低於17.5 A。

圖1. 基於LTC7804（在6 A條件下，V_IN為6 V至20 V，V_OUT為24 V）的升壓變換器電氣原理圖。

在該解決方案中，MODE引腳連接至GND，調用Burst Mode®操作，從而在輕負載條件下保持高效率。PLLIN/SPREAD引腳連接至INTVCC，將開關頻率設置為SSFM操作
，從而可以輕鬆地滿足已公布的EMI標準要求。該設計已經使用了專用的電流檢測電阻進行了測試
，但也可以選擇使用DCR檢測電阻，而不是電流檢測電阻。該解決方案的效率如圖2所示。

圖2. 圖1中升壓轉換器的效率曲線圖。

抑製輸入電壓下降和直通模式操作

LTC7804的一個有趣應用就是提供汽車音頻放大器和前置放大器。該應用有兩個目的。首先，LTC7804可以抑製輸入電壓驟降，例如：在低溫啟動期間。其次，當輸入電壓升至高於輸出電平時，它可以將輸入橋接至輸出，以最大程度提高效率，例如：在負載突降期間。前置放大器電源的電壓輸出設置值略低於典型12 V汽車電壓軌的輸入電壓（約10 V）。ruguoshurudianyadengyuhuogaoyugaishedingzhi，zeshuruyingzhijiezhuandaoshuchu。ruguoshurudianyajiangzhidiyusuoxudezhongjiandianya，zeshengyabianhuanqikejiangqishuchubaochizaishedingzhi。zhitongzhegeshuyuyongyumiaoshuzhezhongcongshuruzhijiedaoshuchudecaozuomoshi。

圖3所示為升壓解決方案的完整原理圖。它類似於圖1所示解決方案
，但控製信號的連接稍有不同。MODE引腳通過100 kΩ電阻連接至INTVCC
，以便選擇脈衝跳頻操作。該應用不支持升壓模式操作，因為要實現直通操作，必須使能頂部MOSFET柵極充電泵（在升壓模式操作中被禁用）。PLLIN/SPREAD引腳連接至GND
，以禁用SSFM功能，因為某些音頻係統的電源必須在固定頻率下運行

，這一點非常重要。如果知道真正問題在於頻率，則建議通過PLLIN/SPREAD引腳同步至外部時鍾

；或者，將MODE引腳直接連接至INTV_CC，以便在FREQ引腳的設定操作頻率下選擇強製連續導通模式。

圖3. 升壓變換器可在直通模式下操作（在5 A條件下
，V_IN 為5 V至16 V
，V_OUT 為10 V）。

圖4顯示了該解決方案在工作波形下的工作原理。在測試中，輸入電壓從14 V開始，高於預先設定的變換器輸出電壓10 V。上管MOSFET Q1的柵極為高，Q1為開啟狀態（完全增強）。LTC7804內置充電泵可將變換器無限期地保持在該狀態之下。在直通模式下，不存在開關操作
，且14 V輸入電壓直接轉向輸出。隻要輸入電壓高於或等於所需的輸出電壓
，就會使能直通模式，如波形圖中所示。即使輸入電壓降至5V
，輸出電壓也能保持在10 V。一旦輸入電壓降至預設值以下，開關操作就會開始，以便將輸出電壓準確保持在該電平。GQ1-V_OUT波形是Q1柵極（GQ1節點）上相對於Q1源極(V_OUT)的差分電壓。

圖4. V_IN > V_OUT 時的直通操作。V_IN ，其中V_OUT為5 V/div, 時標為1ms/div，且GQ1-V_OUT為示波器與2.5 V/div的數學函數。

兩個變換器的開關頻率均在500 kHz左右
，以實現效率和尺寸的平衡，但是如果電感(L1)尺寸必須最小化，則可以將開關頻率增加到3 MHz。該設計筆記中提出的兩種解決方案都在 DC2846A上進行了驗證和測試。

結論

LTC7804控kong製zhi器qi可ke大da大da簡jian化hua高gao效xiao升sheng壓ya變bian換huan器qi的de設she計ji。通tong過guo使shi用yong相xiang同tong的de原yuan理li圖tu和he不bu同tong的de外wai部bu元yuan件jian，可ke輕qing鬆song調tiao整zheng可ke用yong輸shu出chu功gong率lv。高gao開kai關guan頻pin率lv可ke顯xian著zhu減jian小xiao電dian感gan的de尺chi寸cun。當dang輸shu入ru電dian壓ya下xia降jiang至zhi明ming顯xian低di於yu或huo上shang升sheng至zhi明ming顯xian高gao於yu輸shu出chu電dian平ping時shi，內nei置zhi充chong電dian泵beng和he同tong步bu整zheng流liu可ke確que保bao最zui高gao效xiao率lv，從cong而er使shiLTC7804成為首選的汽車電子設備控製器。低靜態電流還可以保護汽車和常開係統的電池使用壽命。

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