許多現代電子設備需要多個電源域來滿足各種設備和子系統的需求。如果設計限制僅限于簡單地提供穩壓良好的電壓，則電源設計人員的工作將相對容易，但電源要求通常要復雜得多。例如，多個電源軌必須排序和/或相互跟蹤，以確保正確的系統行為。該設計的高功率部分在不使用時通常關斷，需要多個關斷選項。為模擬電路供電增加了對干凈、低噪聲電源的需求——不允許開關瞬變或過大的電壓紋波。當然，必須盡可能高效地產生所有電源，以最大限度地降低功耗。

LT3507 通過在緊湊的 5mm ×7mm QFN 封裝中集成了三個開關穩壓器和一個低壓差線性穩壓器來滿足這些要求。開關穩壓器具有內部電源開關、獨立輸入電源、運行和跟蹤/軟啟動控制以及電源良好指示器。LDO需要一個外部NPN調整管，并包括跟蹤/軟啟動控制。

三個獨立的開關穩壓器...

LT3507 包括三個獨立的單片式開關穩壓器，以實現一種節省空間的解決方案。通道 1 能夠提供高達 2.4A 的輸出電流。通道 2 和 3 均能夠提供高達 1.6A 的輸出電流。三個開關穩壓器中的每一個都有自己的電源開關輸入電源引腳。穩壓器可以采用不同的電源工作，以最大限度地提高系統效率。

任何 VIN 引腳上的最大電壓均為 36V。LT3507 內部電路由 VIN1 供電，這要求 VIN1 的最小工作電壓為 4V。VIN2 和 VIN3 的最小工作電壓為 3V。由于VIN1為內部電路供電，因此當任何通道運行時，即使通道1關閉，它也必須始終至少為4V。

所有三個穩壓器均采用電流模式、恒定頻率架構，簡化了環路補償。外部補償允許定制環路帶寬、瞬態響應和相位裕量。反饋基準為 0.8V，允許輸出電壓低至 0.8V。

穩壓器共用一個主振蕩器，該主振蕩器可在 250kHz 至 2.5MHz 范圍內進行電阻編程，或者可同步至相同范圍內的外部頻率。每個穩壓器在過載條件下具有頻率折返功能，以提高短路容限。通道 1 相對于通道 180 和 2 異相 3° 工作，以減小輸入電流紋波。

...和一個低壓差線性穩壓器

LT3507 還包括一個 LDO 線性穩壓器，該穩壓器采用一個外部 NPN 調整管來提供高達 0.5A 的輸出電流。基極驅動可為調整管提供高達10mA的基極電流，并具有電流限制。LDO 具有內部補償功能，可在輸出電容為 2.2μF 或更高時保持穩定。它使用與開關穩壓器相同的0.8V反饋基準。

如果LDO驅動電流比DRIVE引腳電壓至少高1.5V，則從BIAS引腳汲取，否則從VIN1汲取。這降低了LDO的功耗，特別是當VIN1處于高電壓時。

LDO 沒有單獨的 RUN 引腳;當任何 RUN 引腳為高電平時，它就會上電。當不使用LDO時，可以通過將FB引腳拉到1.25V以上，電流至少為30μA來關斷。如果需要對LDO進行獨立控制，可以通過將TRK/SS4引腳拉低來強制LDO輸出至0V。如果需要軌道或軟啟動功能，請使用漏極開路輸出與下述軌道或軟啟動電路并聯。如果不需要跟蹤和軟啟動，則標準CMOS輸出（1.8V至5V）就足夠了。

運行控制

每個開關穩壓器都有一個 RUN 引腳，以便靈活地關斷電源域。RUN 引腳為寬范圍邏輯輸入，可由 1.8V CMOS 邏輯驅動，直接由 V 驅動在（最高 36V），或介于兩者之間的任何位置。RUN 引腳吸收少量電流以升壓基準電壓源。該電流在 3.1V 時約為 8μA，在 40V 時約為 36μA。當穩壓器要關斷時，應將 RUN 引腳拉低（而不是懸空）。當所有三個 RUN 引腳均被拉低時，LT3507 將進入一種低功率停機狀態，并從輸入電源吸收小于 1μA 的電流。

跟蹤/軟啟動控制

每個穩壓器和LDO都有自己的跟蹤/軟啟動（TRK/SS）引腳。當該引腳低于 0.8V 基準電壓時，穩壓器強制其反饋引腳至 TRK/SS 引腳電壓，而不是基準電壓。TRK/SS 引腳具有一個 1.25μA 的上拉電流源。軟啟動功能需要一個從 TRK/SS 引腳到地的電容器。啟動時，該電容為0V，迫使穩壓器輸出至0V。電流源緩慢地對電容電壓充電，穩壓器輸出按比例斜坡上升。一旦電容電壓達到0.8V，穩壓器將鎖定至內部基準，而不是TRK/SS電壓。

跟蹤功能是通過將從穩壓器的TRK/SS引腳連接到主穩壓器輸出的電阻分壓器來實現的。如上所述，主穩壓器使用普通軟啟動電容來產生控制其他穩壓器的啟動斜坡。電阻分壓器比率設置跟蹤類型，重合（比率等于從機反饋分壓器比率）或比率（比率等于主反饋分壓器比率加上一個小偏移）。

欠壓和過壓保護

每個開關穩壓器都有自己的輸入欠壓關斷功能，以防止電路在欠壓條件下不穩定地工作。VIN1 在 4.0V 時關斷，并且由于它是主輸入電壓，因此它關斷了整個 LT3507。VIN2 和 VIN3 在 3.0V 時關斷，僅關斷受影響通道上的開關。

LT3507 還具有一個用戶可編程欠壓和過壓閉鎖功能。欠壓鎖定可防止脈沖拉伸和穩壓壓降。它還可以保護輸入源免受過大電流的影響，因為降壓穩壓器是一個恒定的功率負載，當輸入源為低電平時會吸收更多的電流。過壓鎖定可以保護整流二極管免受過大的反向電壓的影響，并通過限制最小占空比來防止脈沖跳躍。這兩個鎖定裝置在跳閘時都會關閉所有四個穩壓器。

這些功能通過輸入 UVLO 和 OVLO 上的一對內置比較器實現。從VINSW引腳到每個比較器輸入的電阻分壓器設置跳變電壓和遲滯。VINSW 引腳上拉至 V合1當任何 RUN 引腳被拉高時，當所有三個 RUN 引腳都為低電平時，該引腳斷開。這通過斷開電阻分壓器與輸入電壓來降低關斷電流。這些比較器具有一個 1.2V 門限和 10μA 遲滯。UVLO遲滯是吸電流，而OVLO遲滯是電流源。如果不使用這些功能，UVLO 應連接到 VINSW，并將 OVLO 連接到地。

頻率控制

開關頻率由 RT/SYNC 引腳的單個電阻器設定。該值可在 250kHz 至 2.5MHz 范圍內調節。較高的頻率允許使用更小的電感器和電容器，但由于最小導通和關斷時間限制，效率較低，并且電源的允許降壓比范圍較小。

頻率也可以通過連接到RT/SYNC引腳來同步到外部時鐘。每當 LT3507 上電時，時鐘源必須提供一個時鐘信號。如果時鐘源由LT3507穩壓器之一供電，這就會導致兩難境地：在穩壓器上電之前沒有時鐘，但在有時鐘之前，穩壓器不會上來！這種情況很容易通過一個電容器、一個低漏電二極管和幾個電阻器來克服。電容將時鐘源與RT/SYNC引腳隔離，直到電源接通，RT/SYNC引腳上的電阻設置初始時鐘頻率。圖 1 中的應用程序顯示了如何完成此操作。

圖1.LT3507 采用寬輸入范圍、四路輸出應用。

典型應用

圖 1 示出了一款典型的 LT3507 應用。該應用允許非常寬的輸入范圍，從6V到36V。它產生四個輸出：5V、3.3V、2.5V 和 1.8V。其中三個輸出的效率如圖2所示。LDO在2.5V時產生特別低的噪聲輸出，如圖3所示。

圖2.開關穩壓器效率。

圖3.LT3507 的內置 LDO 提供了一個低噪聲輸出。

輸出設置為使用5V電源作為主電源的同步跟蹤。但是等等，TRK/SS4引腳上沒有電阻分壓器！這沒有錯;只要Q1是低VCESAT晶體管，LDO輸出就會同時跟蹤其來源的電源（在本例中為3.3V電源），例如此處使用的NSS30101。請記住，這個小作弊僅適用于重合跟蹤。圖4顯示了四個輸出的啟動波形。

圖4.同步跟蹤波形。

在此應用中，時鐘與由3.3V輸出供電的外部電源同步。電容隔離時鐘，直到3.3V電源良好，然后將時鐘信號傳遞至RT/SYNC引腳。應該注意的是，只要IOUT4 + IOUT2≤1.5A，LDO實際上可以提供高達0.5A的電流。

結論

LT3507 為四個電源提供了一種緊湊的解決方案。其纖巧的 5mm ×7mm QFN 封裝包括三個高效開關穩壓器和一個低壓差線性穩壓器。只需幾個小電感器和陶瓷電容器即可構成四個高效率降壓穩壓器。多種選擇可確保 LT3507 滿足多種多路輸出應用的需要。

審核編輯：郭婷