低功耗負偏置電源通常用于當今許多用于成像和顯示模塊的手持產品中。與所有便攜式產品一樣,小尺寸和高效操作是最高要求。LT3483 采用一種尺寸最小的、扁平的負電源來滿足這一需求,從而產生了較長的電池壽命。
LT3483 的優勢之一是其多功能性。它可用于反相升壓(升壓)或反相降壓應用。它具有 2.5V 至 16V 的輸入范圍,因此該器件可與各種電池類型和配置配合使用。其內部 40V 開關和集成的 40V 肖特基整流器使其能夠產生高達 ±38V 的輸出電壓。
LT3483 還包括可最大限度地延長電池運行時間的功能。在無負載條件下,該器件僅吸收 36μA 的電池電流,以保持一個或多個輸出處于穩壓狀態。電流受限的固定關斷時間控制方案提供按需上電,可在很寬的負載電流范圍內實現高效運行。一個停機引腳禁用該器件,并將靜態電流減小至低于 1μA。在工作期間,停機引腳僅從 5.3V 電源吸收 6μA 電流。
簡單、準確的負穩壓器
LT3483 反相轉換器的負輸出電壓很容易設定,因為無需補償一個可變的 FB 輸入偏置電流。FB 輸入以 GND 為基準,具有一個精度為 2% 的 10μA 溫度補償基準源電流。FB 和負輸出之間的外部電阻器將輸出電壓設定在 2% 加上電阻容差范圍內。通過消除由其他反相穩壓器的負FB (NFB)引腳提供的未修整電流,反饋電阻的計算已簡化如下:
Vout= ?10μA ? R
因此,產生的輸出電壓更精確,流入反饋分壓器的電流更少。
在25mA和50mm2時為?8V
200mA 電流限制和 300ns 關斷時間允許使用纖巧型扁平電感器和扁平陶瓷電容器。圖1所示為一種適用于CCD和OLED應用的偏置電源,該電源使用低至8mm的25.3V電壓產生?6V穩壓良好的電源,電流高達50mA2的電路板空間。此設計中的所有組件高度均小于 1 毫米。雖然電感器通常占據電路板面積和外形,但采用 LT3483 構建的穩壓器能夠最大限度地利用較小尺寸的扁平電感器(如村田 LQH2 系列),而輸出功率能力和效率略有降低。由此產生的轉換器電路從最小的空間中擠出了最大的性能。?8V轉換器還使用扁平陶瓷電容作為輸入、輸出和跨接電容。圖2顯示?8V轉換器在15mA時的輸出電壓紋波約為40mV。在空載時開關時,轉換器電路從電池吸收 79μA 電流。
圖1.扁平3.6V至?8V反相轉換器,50mm2.
圖2.3.6V至?8V逆變器在15mA時的輸出紋波為40mV。
±15V/5mA,90mm2
典型的LCD應用需要正電壓和負電壓。圖 3483 所示的 LT3 電路采用一個 15.15V 電源提供 3V 和一個 ?6V 輸出。?15V電源軌由一個反相電荷泵產生,并通過反饋電阻進行調節。準穩壓 15V 由從開關節點抽頭的電荷泵產生。
圖3.緊湊、高效的 LCD 電源可在不到 5mm 的時間內產生 15mA ±90V 電流2.
圖4.±15V 轉換器在 V 時的效率在= 3.6V。
采用這種電路配置,除了±15V之外,還可以直接產生其他互補的穩壓輸出對。該設計中的所有元件都是扁平的(<1mm),電路有效地利用了電路板空間。電荷泵的附加元件由內部反饋電阻和集成肖特基二極管抵消。在關斷期間,正負負載都與電池斷開,這增加了電池運行時間。無負載開關時,電路采用 135.3V 電源吸收 6μA 電流。該電路的優點是靜態電流低、器件數量少、占板面積小。
?5V/100mA,從12V
LT3483 還可調節一個幅度小于輸入電壓的負輸出電壓,這對于采用 12V 鉛酸電池作為備用電源的系統非常有用。圖 5 示出了采用穩健降壓型后備電源的 LT3483,該電源在反相反激式配置中采用一個小而扁平的 1:1 耦合電感器。
圖5.?5V升壓/降壓轉換器
圖6.?5V升壓/降壓轉換器的效率
LT3483 可始終處于活動狀態,在主電源發生故障時處于就緒狀態,僅從電池吸收 45μA 電流。如果正常電源發生故障,則采用 LT3483 的備份電路立即在 ?100V 時提供高達 5mA 的電流。在雙電感器配置中,LT3483 還具有針對輸出接地的保護。專有的電流限制方案可防止過多的開關電流積聚,從而損壞電源路徑中的組件。
結論
LT3483 提供了一種非常緊湊、低靜態電流升壓或降壓型 DC/DC 逆變器解決方案,用于 2.5V 至 16V 的寬輸入電壓范圍和高達 ?38V 的輸出,從而使其非常適合各種便攜式或電池備份應用。
審核編輯:郭婷
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