2.8V至60V的LT8362、LT8364和LT8361稳压器

       汽车和工业市场需要低发热运行、适应狭小空间且满足低EMI标准的电源。开关稳压器LT8362、LT8364和LT8361满足升压、SEPIC或反相拓扑中的这些要求。每个器件均支持2.8 V至60 V的宽输入范围，适合工业或汽车环境，具有低IQ模式(Burst Mode®)能力，并提供可选SSFM以降低EMI。这些器件内置稳定可靠的60 V/2 A、60 V/4 A和100 V/2 A功率开关（在高达2 MHz的频率下高效工作），可在狭小空间中提供高功率，同时满足严格的散热和EMI要求。
        汽车输入瞬态和预升压
        随着当今汽车中电子器件含量的急剧提高，电源数量成倍增加，其中很多需要将宽范围电池电压直接转换为可用的稳压输出。LT836x系列所有器件的最小输入电压为2.8 V，可在冷启动或启停场合中运行；最大输入电压能力达
        60 V，可处理电源切断等高输入电压瞬变。
        如此宽的输入电压范围使LT836x系列非常适合汽车预升压应用。在电池输入电压可能降到降压输出电压以下的应用中，汽车降压调节器需要预升压级。LT8361、LT8362和LT8364在低电池电量期间可提供必要的升压，而在正常电池电压下或电源切断期间可关闭，功耗极低。

        图2.LT8362 Cuk反相、LT8364升压和LT8361 SEPIC设计方案的热性能。
        突发工作模式：轻负载时效率高
        轻负载时的高效率是汽车环境中的一个关键特性，这对延长电池寿命至关重要。利用可选突发工作模式（可使用SYNC/MODE引脚选择），LT836x系列在轻负载下提供高效率（参见表2）。在较低开关频率时，突发工作模式使用均匀间隔的单开关脉冲以降低开关损耗，同时使输出电压纹波最小。在深度休眠模式下或在预升压应用中的直通模式下，LT836x系列从输入引脚汲取的电流低至9μA。
        SSFM模式：三种拓扑均符合CISPR 25 Class 5的标准
        The LT836x family is capable of meeting CISPR 25 Class 5 standards using spread spectrum frequency modulation (SSFM) mode and proper board layout with some filtering.
        利用展频(SSFM)模式以及电路板布局时的适当滤波，LT836x系列能够满足CISPR 25 Class 5标准。
        在EMI敏感环境中，设计人员传统上是避免使用开关稳压器。开关稳压器的大电容和麻烦的热环路提升了PCB布局对实现良好EMI性能和小尺寸解决方案的重要性，给电路板设计和制造带来负担。LT8362、LT8364和LT8361的工厂演示电路包括必要的输入/输出滤波器及示范性PCB布局，当选择SSFM模式时满足CISPR 25 Class 5标准（经过测试）（参见表2）。EMI考虑中基本上不涉及到转换器，应用开发时间和成本得以减少。图4显示了升压解决方案的EMI测试结果。

        图4.LT8364升压解决方案的EMI测试结果。
        两全其美：突发工作模式和SSFM
        直到最近，选择SSFM模式以降低EMI还意味着必须在轻负载时使用效率较低的跳脉冲模式，但LT836x系列不需要这种权衡。只需在SYNC/MODE引脚与地之间添加一个100kΩ电阻（参见表2），LT836x系列便可在负载变轻时从SSFM模式无缝转换为突发工作模式。其结果是在所有负载下都能实现低EMI和高效率。

        图6.LT8361、LT8362和LT8364封装的引脚兼容性。
        升压/SEPIC/反相：用于正或负输出的FBX引脚
        单个FBX引脚即可提供正输出电压和负输出电压，所有拓扑结构皆可实现。反相应用与升压或SEPIC一样可获得，节省设计时间和精力。
        升压转换器
        有些应用要求输出电压高于输入电压，LT836x系列具有2.8 V至60 V输入能力和功率开关额定值范围，因而是许多升压转换器应用的理想选择。对于大转换比设计，以断续导通模式(DCM)工作可能是最佳解决方案；连续导通模式(CCM)可以提供更高的输出功率。
        图7中的转换器为LT8364低IQ、低EMI、2 MHz、24 V升压转换器，采用SSFM，符合CISPR 25 Class 5辐射和传导EMI标准（图4）。输入电压为12 V时，该应用可轻松达到94%的峰值效率。

        图8中的SEPIC转换器使用LT8361来展示额定值100 V开关的多功能性。开关电压额定值必须大于最大输入和输出电压之和。输入为48 V，输出为24 V，该开关可轻松处理所需的72 V电压。当输入大于输出时，BIAS引脚连接到VOUT时可提高效率。采用SSFM工作模式时，该应用符合CISPR 25 Class 5辐射和传导EMI标准（图9）。12 V输入时的峰值效率为88%。

        图9.LT8361 SEPIC解决方案的EMI测试结果。
        反相转换器
        负电源在当今电子产品中很常用。但是，许多应用只有正输入电压可用。配置为反相拓扑时，LT836x系列可以从高于或低于负输出电压幅度的正输入电压进行调节。与SEPIC拓扑一样，60 V/100 V的高开关额定值及很短的最小导通和关断时间支持宽输入电压范围。
        工作在2 MHz时，LT8362提供了一种从正输入电源产生负电压的简便方法，如图10所示——使用SSFM的低IQ、低EMI、2 MHz、-12 V反相转换器。利用稳定可靠的60 V开关，该应用可在高达42 V (|VOUT| + VIN60 V)的输入下工作。VIN为12 V时，峰值效率可达85%。采用SSFM工作模式时，该应用符合CISPR 25 Class 5辐射和传导EMI标准（图11）。

        图11.LT8362反相解决方案的EMI测试结果。
        结论
        为满足汽车和工业市场对紧凑、高效率、低EMI电源的需求，LT836x系列提供稳定可靠的LT8362 (60 V/2 A)、LT8364 (60 V/4 A)和LT8361 (100 V/2 A)开关稳压器，并且支持升压、SEPIC和反相拓扑。低IQ突发工作模式，占空比范围内平坦的开关电流限值，2 MHz工作频率下的低开关损耗，以及2.8 V至60 V的宽输入范围，使这些器件显著优于同类器件。
        通过适当的演示板布局和滤波器设计并使用SSFM模式，可实现低EMI性能以满足CISPR 25 Class 5 EMI标准。
        所有器件都有16(12) MSE引脚兼容性，LT8362
        (3 mm × 3 mm DFN(10))和LT8364 (4 mm × 3 mm DFN(12))尺寸兼容，因而设计开发得以简化。LT836x系列的所有器件均提供E、I和H温度等级。
        表1.低IQ升压/SEPIC/反相转换器；本文中描述的器件以高亮显示。


                表2.LT836x系列支持的工作模式。