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2018年01月31日 | 三路输出、降压 / 降压 / 升压型同步 DC/DC 控制器

2018-01-31 来源:21IC中国电子网

Analog Devices, Inc. (ADI) 宣布推出 Power by Linear™ 的 LTC7815,该器件是一款高频 (高达 2.25MHz) 三路输出 (降压、降压、升压)、同步 DC/DC 控制器,可在汽车冷车发动情况下将所有输出电压保持在稳压状态。12V 汽车电池在引擎重新起动或冷车发动期间会降至低于 4V,因而导致信息娱乐系统和其他依靠 5V 或更高电压供电工作的电子产品发生复位。高效率同步升压型转换器给两个降压型转换器馈电,可在汽车电池电压下降时避免出现输出电压压差,在怠速时关闭引擎以节省燃料的汽车启 / 停系统中,这是一个有用的特性。或者,降压型控制器也可以从一个通用型三路输出控制器的输入供电。



LTC7815 在启动期间采用一个 4.5V 至 38V 的输入电压工作,并在启动之后保持工作直到输入电源低至 2.5V。同步升压型转换器可产生高达 60V 的输出电压,并能在同步开关完全导通 (100% 占空比) 的情况下运行,以安全度过输入电压很高的时段,从而降低噪声和实现效率最大化。两个降压型转换器能产生 0.8V 至 24V 的输出电压,且整个系统可实现高达 95% 的效率。其低的 45ns 最短导通时间可在 2MHz 频率执行开关操作的情况下实现高降压比转换,从而避开了对噪声敏感的关键频段 (比如 AM 无线电),并可使用较小的外部组件。


LTC7815 可配置为执行突发模式 (Burst Mode®) 操作,从而将静态电流减小至每通道 28μA (全部三个转换器均接通时为 38μA),同时在无负载条件下调节输出电压,这是一种适合在始终保持接通系统中用于保存电池运行时间的有用特性。强大的 1.1Ω 内置全 N 沟道 MOSFET 栅极驱动器最大限度降低了开关损耗,并可提供高于每通道 10A 的输出电流,这仅受限于外部组件。此外,每个转换器的输出电流通过监视电感器 (DCR) 两端的电压降或采用一个单独的检测电阻器进行检测。LTC7815 的恒定频率电流模式架构可提供一个 320kHz 至 2.25MHz 的可选频率,或者也可在相同的频率范围内使其同步至一个外部时钟。


其他特点包括一个用于提供 IC 电源和栅极驱动电压的内置 LDO、输出电压跟踪或可调软启动功能、一个电源良好信号和一个外部 VCC 输入。基准电压准确度在 –40°C 至 125°C 的工作温度范围内为 ±1%。


LTC7815 采用 38 引线 5mm x 7mm QFN 封装。可提供两种温度级版本,扩展和工业温度级版本的工作范围为 –40°C 至 125°C,高温汽车级版本的工作范围则为 –40°C 至 150°C。


特性概要:LTC7815


· 双路降压和单路升压型同步控制器


· 宽 VIN 范围:启动期间为 4.5V 至 38V,在启动之后低至 2.5V


· 低静态电流:无负载时为 28μA


· 升压输出电压高达 60V


· 针对升压型同步 MOSFET 的 100% 占空比能力


· 降压 VOUT 范围:0.8V 至 24V


· 固定工作频率:320kHz 至 2.25MHz


· 可同步范围:320kHz 至 2.25MHz


· 效率高达 95%


· 强大的内置全 N 沟道 MOSFET 栅极驱动器


· RSENSE 或 DCR 电流检测


· 输出电压跟踪或可调软启动功能


价格与供货

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故事一:创立与初期发展

Hi-Optel Technologly Co Ltd(以下简称Hi-Optel)成立于1999年,由国有大型上市公司和国内著名风险投资机构共同投资,注册资本高达1亿美元。公司自创立之初便专注于光纤通信领域的模块开发、制造和营销。初期,Hi-Optel面临着技术挑战和市场开拓的双重压力,但凭借其强大的研发实力和敏锐的市场洞察力,逐步在光纤收发器、TO-CAN等关键产品的研发上取得突破,为后续的快速发展奠定了坚实基础。

故事二:技术创新与产品线拓展

随着技术的不断进步,Hi-Optel持续加大研发投入,不断推出新产品以满足市场需求。公司不仅拥有从TO-CAN到光纤收发器等完整产品的研发、生产和处理能力,还涵盖了不同速率和不同封装传输和数据通信的主动模块。这些产品广泛应用于SONET、以太网、FTTx、LTE和IDC光纤传输/接入系统,极大地提升了公司在行业内的竞争力。同时,Hi-Optel还积极拓展产品线,将业务范围延伸至更广泛的电子通信领域。

故事三:市场拓展与品牌建设

在市场拓展方面,Hi-Optel采取了多种策略以扩大市场份额。公司积极参加国内外各类电子通信展会,展示其最新技术和产品,吸引了众多客户和合作伙伴的关注。同时,Hi-Optel还注重品牌建设,通过提升产品质量和服务水平,赢得了客户的广泛好评。此外,公司还建立了完善的销售网络和售后服务体系,为客户提供全方位的支持和服务。

故事四:供应链优化与成本控制

为了应对激烈的市场竞争,Hi-Optel不断优化供应链管理,降低生产成本。公司与多家优质供应商建立了长期稳定的合作关系,确保原材料的稳定供应和质量的可靠性。同时,Hi-Optel还通过引入先进的生产设备和工艺,提高生产效率和产品质量,进一步降低了生产成本。这些措施不仅增强了公司的市场竞争力,还为公司的可持续发展提供了有力保障。

故事五:国际化战略与全球化布局

随着全球化进程的加速,Hi-Optel积极实施国际化战略,拓展海外市场。公司成立了多个海外分支机构,并在多个国家和地区建立了销售网络和售后服务体系。通过与国际知名企业的合作与交流,Hi-Optel不断提升自身的技术水平和品牌影响力。同时,公司还积极参与国际标准和规范的制定工作,推动行业技术的进步和发展。这些努力使得Hi-Optel在全球电子通信领域的影响力日益增强。

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对于单级PFC电路,网友可能还会有多种问题,以下是一些常见问题及其回答:

一、技术原理与特性

  1. 单级PFC电路的基本工作原理是什么?
    • 回答:单级PFC电路通过共用一个开关管和一套PWM控制电路,同时实现功率因数校正(PFC)和对输出电压的调节。它通常由升压型PFC级和DC-DC变换器组合而成,两部分电路共用一个开关,通过控制开关的通断,电路同时完成对AC输入电流的整形和对输出电压的调节。
  2. 单级PFC电路相比两级PFC电路有哪些优缺点?
    • 回答:优点包括电路结构简单、成本较低、效率较高(在某些设计下)。缺点则在于PFC和对输入电流谐波抑制的效果可能不如两级PFC电路,且在某些应用中可能面临安规问题。

二、设计与应用

  1. 如何设计单级PFC电路以满足特定的功率因数要求?
    • 回答:设计单级PFC电路以满足特定功率因数要求时,需要考虑电感的选择、开关管的选型、控制电路的设计以及反馈机制等因素。通过精确控制开关管的通断时间和占空比,可以实现对输入电流的整形,从而改善功率因数。此外,还可以采用有源钳位和软开关技术来进一步提高效率并降低开关损耗。
  2. 单级PFC电路在哪些应用场景中较为常见?
    • 回答:单级PFC电路因其结构简单、成本较低而广泛应用于各种需要功率因数校正的电子设备中,如LED驱动电源、电源适配器、开关电源等。特别是在对成本有一定要求的场合,单级PFC电路更具竞争力。

三、故障与调试

  1. 单级PFC电路在调试过程中可能会遇到哪些常见问题?
    • 回答:在调试单级PFC电路时,可能会遇到次级去电流检测电阻过大、光耦供电电阻过大、比较器电流反馈电容过大等问题。这些问题可能导致PFC电路无法正常工作或性能下降。解决方法包括调整相关电阻和电容的数值、检查电路连接是否正确、更换损坏的元件等。
  2. 如何诊断和解决单级PFC电路中的故障?
    • 回答:诊断和解决单级PFC电路中的故障时,首先需要检查电路中的保险丝是否熔断、MOS管是否损坏或过热、反馈控制元件是否失效以及负载是否存在故障等。通过逐一排查这些可能的问题点,可以定位故障原因并采取相应的修复措施。在检修过程中,需要注意安全操作规范,避免触碰高压部位并断开电源。

四、性能优化

  1. 如何优化单级PFC电路的性能?
    • 回答:优化单级PFC电路的性能可以从多个方面入手,包括优化电感的设计以减小损耗、选择合适的开关管和二极管以降低导通压降和反向恢复时间、改进控制算法以提高控制精度和响应速度等。此外,还可以采用有源钳位和软开关技术来进一步降低开关损耗并提高整体效率。
  2. 单级PFC电路的效率如何提升?
    • 回答:提升单级PFC电路的效率可以通过多种方法实现,包括优化电路拓扑结构、选用高效率的开关管和二极管、降低电路中的寄生参数和损耗、采用先进的控制算法等。此外,合理设计散热系统以确保开关管和其他关键元件在正常工作温度下运行也是提高效率的重要手段之一。
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