80V同步4開關降壓升壓控制器實現高功率應用設計

DC/DC 轉換器的效率和元件溫度是高功率應用中的重要考慮因素，在這些應用中，高電流可能會使異步降壓或升壓拓撲中使用的箝位二極管過熱。用同步開關代替箝位二極管可以顯著提高轉換器的整體效率，并消除異步箝位二極管中產生的大部分熱量。

同步降壓或升壓拓撲的優勢也適用于降壓-升壓拓撲，其中轉換器的輸出電壓在其輸入范圍內。在這種情況下，使用單電感的同步4開關降壓-升壓轉換器具有與2開關同步降壓或升壓相同的優勢。

LT?8705 是一款同步 4 開關降壓-升壓型控制器 IC，可從寬范圍輸入 （高達 80V） 為恒壓或恒流應用提供數百瓦的高效率。它采用穩健的同步開關拓撲結構，并增加了四個伺服回路（輸入和輸出端的電壓和電流）的多功能性，從而能夠以最少的組件數量設計高功率電池充電器和太陽能電池板轉換器。這些只是LT8705可以生產的眾多高功率、高電流電信、汽車和工業解決方案中的兩個示例。

圖1.LT8705 用于電信穩壓的 240W、48V、5A 降壓-升壓型轉換器

圖2.LT8705、48V 轉換器的效率高達 99%

240W 48V 5A 電信電源

在電信應用中，輸入電壓具有寬范圍（36V至72V）。通常使用向負載提供穩定 48V DC 電壓的電源轉換器。LT8705 可在 48V 輸出電壓下輕松處理數百瓦的功率，效率高達 99%。圖1顯示了一個具有5A （240W）輸出的示例。

500W 充電器，用于 12S 鋰鐵 PO4 電池

圖3顯示了從48V （±10%）輸入電壓為磷酸鐵鋰電池充電的電路。電池有12節串聯電池，因此最大充電電壓為44V。這意味著電路大部分時間都以降壓模式工作，但在最低輸入電壓下，它必須以降壓-升壓模式工作。

在48V輸入電壓下，電路在滿載時的效率為99%。效率很高，因為只有輸入級（M1、M2）以高占空比切換，而M4持續導通。如果輸入電壓降至最小輸入電壓 （43.2V），效率會略有下降，因為當所有 MOSFET 都在開關時，LT8705 電路必須以降壓-升壓模式工作。

一個外部微控制器可用于充電算法，以及控制來自 LT8705 電源轉換器的電流和電壓。

圖3.LT8705 用于高功率電池電源的 500W、44V、11.5A 降壓-升壓型轉換器

四個伺服回路和寬電壓范圍

LT8705 的 2.8V 至 80V 輸入和 1.3V 至 80V 輸出范圍與其四個伺服環路相結合，使其能夠輕松解決許多傳統上復雜的問題。四個伺服回路可用于控制輸入和輸出電壓及電流。例如，輸入電壓和電流可以與輸出電壓和電流一起調節，用于最大功率點太陽能電池板應用。

IC為每個伺服回路輸出一個標志，指示在任何給定時間哪個處于控制狀態。這對于電池充電器和太陽能電池板轉換器中的微控制器特別有用。

結論

LT8705 是一款 80V 同步 4 開關降壓升壓控制器，可利用單個電感器以高達 99% 的效率提供數百瓦的功率。其四個伺服回路允許其調節輸入和輸出的電流和/或電壓。

審核編輯：郭婷