Andy Radosevich

LTM8055 是一款具 5V 至 36V 輸入范圍的降壓-升壓型 μModule? 穩(wěn)壓器，其可容易地通過并聯(lián)以擴展負載電流能力。該器件的四開關降壓-升壓型拓撲具有高效率，同時允許輸入電壓低于、等于或高于輸出，并可在調節(jié)模式之間實現(xiàn)平滑轉換。LTM8055 能夠調節(jié)一個恒定電壓 (CV) 和一個恒定電流 (CC) 輸出，以及具有輸出電流的模擬編程。其異相時鐘輸出與開關頻率同步相組合，可在并聯(lián)操作中實現(xiàn)簡易的相位交錯。完整的解決方案可置于一個比 LTM8055 的 15mm x 15mm 占板面積大不了多少的空間之內，包括所需的輸入電容器、輸出電容器和電流檢測電阻器。

高效率是四開關降壓-升壓型轉換器設計的一項固有優(yōu)勢，這主要是得益于 NMOS 開關中的低功率損耗。采用兩開關轉換器的效率與之相似，但會限于降壓或升壓型拓撲。此外，當 DC/DC 電源采用單個開關和一個整流二極管來替代兩個開關時則會導致效率下降，因為二極管中會有功率損耗。

并聯(lián)操作

可容易地并聯(lián)多個 LTM8055 以提升輸出功率能力。圖 1 示出了一款 12V 輸出穩(wěn)壓器，其由兩個并聯(lián)的 LTM8055 (一個 CV 主控穩(wěn)壓器 U1 和一個 CC 從屬穩(wěn)壓器 U2) 組成，能夠在輸入介于 18V 和 36V 之間時提供 12A 的輸出電流。如圖 2 所示，圖 1 中的電路在采用 24V 輸入時的效率高達 93%。當輸入電壓低于 18V 時，輸出電流會降額。

主控穩(wěn)壓器的 CV 操作和從屬穩(wěn)壓器的 CC 操作確保了平衡的均流。IOUTMON 負責監(jiān)視輸出電流，而 CTL 引腳則設置電流源穩(wěn)壓器的輸出電流。主控穩(wěn)壓器被設置為期望的輸出電壓，而從屬穩(wěn)壓器則被設置在一個較高的輸出電壓，因為 LTM8055 一般調節(jié)的是電流而非電壓。主控穩(wěn)壓器調節(jié)輸出電壓，而且其 IOUTMON 引腳連接至從屬穩(wěn)壓器的 CTL 引腳，這強制 LTM8055 均等地分享負載電流。一個單位增益緩沖器允許主控穩(wěn)壓器的 IOUTMON 引腳驅動從屬穩(wěn)壓器的 CTL 引腳。圖 3 示出了圖 1 中兩個并聯(lián)穩(wěn)壓器的負載均分，其中 IOUTMON 輸出在 6A 至 10A 的負載瞬變測試期間保持相等。

通過簡單地把 U1 的 CLKOUT 連接至 U2 的 SYNC 引腳，可實現(xiàn)兩個開關周期的 180° 異相同步。異相同步可減小輸入和輸出端上所需的電容。同步能夠防止可能由 LTM8055 之間的某種隨機開關周期關系而引起的任何拍頻噪聲。

通過采用單個單位增益緩沖器把主控穩(wěn)壓器的 IOUTMON 引腳連接至從屬穩(wěn)壓器的 CTL 引腳，可以并聯(lián)兩個以上的 LTM8055。為了實現(xiàn)正確的通道交錯，或許需要采用一個具有兩相或更多相的外部時鐘發(fā)生器。

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電流調節(jié)和監(jiān)視

并聯(lián)操作并不是 LTM8055 電流調節(jié)功能的唯一用途。其亦可用于電池和超級電容器充電或保護輸出免受過流和短路故障的損壞。此外，LTM8055 還提供了輸入電流調節(jié)和監(jiān)視。輸入電流限制能夠避免 LTM8055 給其輸入電源施加過大的負載。

結論

采用 LTM8055 來構建緊湊和高性能轉換器所需耗費的設計工作量極小。這款 36V 降壓-升壓型μModule 穩(wěn)壓器運用了無需外部時鐘的兩相設計，可容易地通過并聯(lián)以增加輸出功率。

審核編輯：郭婷