基于LTC3375的多輸出降壓型電源轉換器

當今的工業電子系統包含了許多與消費電子產品相同的組件，如微控制器、FPGA、片上系統 ASIC 及其他電子器件，因而在眾多不同的負載電流條件下需要多個低電壓軌。另外，工業應用還需要一個按鈕接口、一個始終保持接通的電源以用于實時時鐘 (RTC) 或存儲器、以及從一個高電壓電源獲得輸入功率的能力。其他所需的特性可能包括一個看門狗定時器 (WDT)、一個總?；驈臀话粹o、軟件可調的電壓電平、以及低輸入/輸出電壓和高芯片溫度的錯誤報告功能。

LTC3375是一款高度可配置的多輸出降壓型電源轉換器，其擁有工業電子設備通常所需的特性，并可靈活地配置最大電流范圍為1A至4A的各種輸出。

可配置的最大輸出電流

LTC3375 的 8 個 1A 通道可通過不同結合以產生 1A、2A、3A 和 4A 降壓穩壓器的各種組合，如表 1 中列出的15種不同輸出電流配置。

表 1：LTC3375 最大電流配置

把某個給定通道的反饋引腳連接至其 VIN?引腳可將該通道配置為相鄰通道的從屬通道。將兩個通道的開關引腳連接在一起以共用單個電感器和輸出電容器。主 / 從通道利用主穩壓器的使能引腳來啟用，并調節至主穩壓器的反饋網絡。

通過連接更多的相鄰通道可把輸出電流增加至 3A 或4A。圖 1 中的電路示出配置了一個 3A 輸出、一個 1A輸出、兩個 2A 輸出和一個始終保持接通的 LDO 之LTC3375。該圖還說明了怎樣連接LTC3375以通過片內按鈕接口來控制一個上游外部降壓控制器的啟動，從而向LTC3375 降壓穩壓器提供輸入功率。

圖 1：低電壓電源具有按鈕控制的上游 HV 降壓轉換器和始終保持接通的 LDO

外部 VCC?LDO 和外部輸入電源啟動控制

LTC3375 能夠控制一個外部 LDO 傳輸器件以提供其VCC?電源，并為其他任何低電流電子組件 (例如：一個RTC) 供電。VCC?負責給內部按鈕電路、WDT、內部寄存器和漏極開路上拉電阻供電。圖 1 中的外部 LDO可采用24V電壓軌產生一個3.3V電源。

當撳壓按鈕時，ON 引腳被釋放且 LTC3891 上的 RUN引腳被拉至高電平，從而為 LTC3375 的降壓轉換器提供輸入功率。當 LTC3891 實現穩壓時，PGOOD 引腳被釋放，啟用 LTC3375 的 EN1 并接通 2A 穩壓器。其余的穩壓器可利用具精準門限的使能引腳或通過軟件控制型 I2C 命令來啟用。再次撳壓按鈕并保持 10 秒或更長的時間，或者將 KILL 拉至低電平并持續 50ms或更久，將導致 ON 引腳被拉至低電平，從而停用所有的降壓穩壓器。

獨特的功率控制與特性

I2C 接口可提供大量的穩壓器操作控制。每個穩壓器可以設定為執行高效率的突發模式 (Burst Mode) 操作以在輕負載條件下節省功率，也可設定為強制連續模式以實現較低的輸出紋波電壓。另外，每個穩壓器還可以使開關周期相移0°、90°、180°或270° (相對于基準時鐘)，以在多個輸出為大負載供電時提供一個較低的輸入紋波電流。另一個特性是能夠通過調節反饋基準電壓 (從默認的 725mV 設定值進行調節，步進為25mV，調節范圍從 425mV 至 800mV) 來操控每個輸出電壓的上升或下降。此外，I2C 接口還用于報告每個穩壓器的錯誤狀況。

LTC3375 具有一個復位?(RST)) 引腳和一個中斷請求(IRQ) 引腳，其可通過編程以在任何穩壓器的輸出電壓降至調節點的 92.5% 以下時進行報告。IRQ 引腳還可設置為在輸入電壓降至低于欠壓閉鎖 (UVLO) 門限或者芯片溫度達到設定溫度門限時進行報告。穩壓器的 PGOOD 和 UVLO 狀態、芯片溫度警報和實測芯片溫度可利用微處理器通過I2C接口進行監視。

微處理器存在的一個問題是軟件錯誤會導致程序中止。LTC3375 具有一個看門狗定時器輸入 (WDI) 引腳，用于監視SCL引腳或其他某個引腳以確定軟件是否仍在運行。如果軟件已經停止運行，則可采用看門狗定時器輸出(WDO)引腳來使微處理器復位，或切斷高電壓 (HV) 降壓轉換器和 LTC3375 降壓穩壓器的供電。當WDT條件不滿足時，把WDO引腳連接至微處理器的 RST 引腳將致使微處理器發生復位。把 WDO引腳連接至??KILL??引腳將導致 ON 引腳電平走低，從而停用 HV 降壓轉換器和所有 LTC3375 穩壓器。萬不得已時，可利用一個按鈕“紙夾”開關將 KILL 引腳拉至低電平以使所有的穩壓器斷電。

結論

LTC3375 可配置為具有多個穩定的 1A 至 4A 輸出 (總共高達 8A)，并擁有當今工業電子設備所需要的諸多特性。

審核編輯：黃飛

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