LTC3633AEFE - 3：雙路同步降壓調節器的性能解析與應用指南
LTC3633AEFE - 3：雙路同步降壓調節器的性能解析與應用指南
在電子工程師的日常工作中，電源管理芯片是設計中不可或缺的一部分。今天，我們來深入探討一下 LTC3633AEFE - 3 雙路同步降壓調節器及其演示電路 DC1896A，看看它在實際應用中的性能表現。
文件下載：DC1896A.pdf
一、LTC3633AEFE - 3 及 DC1896A 電路概述
1. 基本特性
DC1896 演示電路是基于 LTC3633A - 3 單片雙路同步降壓調節器構建的雙輸出調節器。它具有 3.6V 至 20V 的輸入電壓范圍，每個調節器能夠提供高達 3A 的輸出電流。該電路可以在 Burst Mode? 或強制連續模式下運行，關機時總電流小于 15μA，效率高達 90%。此外，它采用 28 引腳 QFN LTC3633AEFE - 3 封裝，芯片底部有暴露焊盤，有助于提升熱性能。其可編程工作頻率范圍為 500kHz 至 4MHz（當 RT 引腳連接到 INTVcc 時，開關頻率為 2MHz），這些特性使得 DC1896 演示板非常適合工業或分布式電源應用。
2. 設計文件獲取
該電路的設計文件可在 www.linear.com/demo 上獲取，方便工程師進行進一步的開發和設計。
二、快速啟動步驟
1. 電路連接與設置
首先，將輸入電源連接到 Vin1/Vin2 和 GND 端子（Vin1 和 Vin2 是獨立節點），并在 Vout 和 GND 端子之間連接負載。在開始操作之前，需要進行一系列的跳線設置：
- 將跳線 XJP1 和 XJP2 插入 JP1 和 JP2 接頭的 OFF 位置。
- 將跳線 XJP11 插入 PHASE 接頭 JP11 的 ON 位置（180°異相）。
- 將跳線 XJP3 和 XJP4 插入 JP3 和 JP4 接頭的軟啟動（SS）位置。
- 將跳線 XJP8 插入 MODE 接頭 JP8 的強制連續模式（FCM）位置。
- 將跳線 XJP14 插入頻率（FREQ）接頭 JP14 的 1MHz 位置。
- 將跳線 XJP12 和 XJP13 插入 JP12 和 JP13 接頭的外部（EXT）補償位置。
- 將跳線 XJP6 插入 JP6 接頭的 Vout1 電壓選項（1.5V、1.8V 或 2.5V），并選擇 Vout2 電壓選項（2.5V（JP15）、3.3V（JP5）或 5V（JP7））。
2. 電壓測量與啟動
- 向 Vins 1 & 2 施加 5.5V 電壓，測量兩個 Vout，此時它們應顯示為 0V。如果需要，此時可以測量關機電源電流，關機時電源電流應小于 15μA。
- 將跳線 XJP1 和 XJP2 從 OFF 位置移至 ON 位置，開啟 Vout1 和 Vout2。兩個輸出電壓應在 +/- 2% 的公差范圍內。
3. 輸入電壓和負載電流變化測試
- 將輸入電壓從 5.8V（最小 Vin 取決于 Vout）變化到 20V，負載電流從 0 變化到 3A。兩個輸出電壓應在 +/- 3% 的公差范圍內。
- 將兩個輸出的負載電流設置為 3A，輸入電壓設置為 20V，然后測量每個輸出紋波電壓（參考圖 2 的正確測量技術），它們應小于 30mVAC。同時，觀察每個調節器的開關節點（調節器 1 的引腳 23 和 24，調節器 2 的引腳 13 和 14）的電壓波形。開關頻率應在 800kHz 至 1.2MHz（(T = 1.25)us 和 0.833us）之間。若要實現 2MHz 操作，更改 JP14 接頭上的跳線位置。在所有情況下，兩個開關節點波形應呈矩形，且彼此相差 180°。更改 JP11 接頭上的跳線位置可設置開關波形彼此同相。若要使電路在 Burst Mode? 下運行，將 JP8 接頭上的跳線更改為 Burst Mode? 位置。測試完成后，將跳線 XJP1 和 XJP2 插入 OFF 位置并斷開電源。
4. 獨立供電特性
調節器 1（VIN1）和 2（VIN2）彼此完全分離，因此它們可以由不同的獨立輸入電源供電，信號輸入電源也可以如此。當然，所有電壓要求仍必須滿足：PVin 引腳為 1.5V 至 20V，SVin 引腳為 3.6V 至 20V。
三、性能總結
1. 電壓參數
| 參數 | 條件 | 值 |
|---|---|---|
| 最小輸入電壓 | - | 3.6V |
| 最大輸入電壓 | - | 20V |
| 運行狀態 | RUN 引腳 = GND | 關機 |
| RUN 引腳 = VIN | 運行 | |
| 輸出電壓 VOUT1 調節 | VIN1 = 3.6V 至 20V，OUT1 = 0A 至 3A | 1.5V +3%（1.455V - 1.545V） 1.8V +3%（1.746V - 1.854V） 2.5V +3%（2.425V - 2.575V） |
| 典型輸出紋波 VOUT1 | VIN1 = 12V，IOUT1 = 3A（20MHz BW） | <30mVP - P |
| 輸出電壓 VOUT2 調節 | VIN2 = 3.6V 至 20V，IOUT2 = 0A 至 3A | 2.5V +3%（2.425V - 2.575V） 3.3V +3%（3.201V - 3.399V） 5V +3%（4.85V - 5.15V） |
| 典型輸出紋波 VOUT2 | VIN2 = 12V，OUT2 = 3A（20MHz BW） | <30mVP - P |
2. 開關頻率與模式
| 參數 | 條件 | 值 |
|---|---|---|
| 標稱開關頻率 | RT 引腳連接到 324k | 1MHz |
| RT 引腳 = INTVCC | 2MHz | |
| Burst ModeTM 操作輸出電流閾值 | 通道 1：Vin = 12V，Vout1 = 1.8V，Fsw = 1MHz | lout1 < 1.5A |
| 通道 2：Vin = 12V，Vout2 = 3.3V，Fsw = 1MHz | lout2 < 1.25A | |
| 通道 1：Vin = 12V，Vout1 = 1.8V，Fsw = 2MHz | lout1 < 1A | |
| 通道 2：Vin = 12V，Vout2 = 3.3V，Fsw = 2MHz | lout2 < 0.75A | |
| 相位 | 相位引腳 = INTVCC | 異相 |
| 相位引腳 = GND | 同相 | |
| INTVCC | - | 3.3V +6% |
四、注意事項
如果演示板的電源通過長引線傳輸，部件處的輸入電壓可能會“振鈴”，這可能會影響電路的運行，甚至超過 IC 的最大電壓額定值。為消除振鈴，可在演示板底部的輸入電源和返回端子之間的焊盤上插入一個小鉭電容（例如，AVX 部件號 TPSY226M035R0200）。鉭電容較大的 ESR 會抑制長輸入引線引起的（可能的）振鈴電壓。在正常的典型 PCB 上，短走線情況下不需要此電容。
五、總結
LTC3633AEFE - 3 雙路同步降壓調節器及其演示電路 DC1896A 具有多種出色的特性和性能，適用于多種工業和分布式電源應用。通過合理的跳線設置和測試步驟，可以充分發揮其優勢。在實際設計中，工程師需要注意輸入電壓的穩定性和可能出現的振鈴問題。大家在使用過程中有沒有遇到過類似的電源管理問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。
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