無論是負載突降
、冷車發動還是引擎罩下的高溫，汽車內置電源設計都必須保證在所有條件下電源能可靠運行。在正常的穩定狀態下，12V 電池係統僅在約 9V 至 18V 範圍內變化，24V 係統則在約 21V 至 36V 範圍內變化。然而，在負載突降瞬態條件下
，可能產生超過 120V dedianya，qiegaidianyakenengchixucunzaishubaihaomiao。dangjiaoliufadianjigeiqichedianchichongdianerdianqikailudaozhidianchiyujiaoliufadianjishunjianduanjieshi，jiuhuifashengfuzaitujiangqingkuang，zheshiyizhongfeichangchangjiandexianxiang。zaidianyawenyaqinenggouxiangyingzhiqian，jiaoliufadianjidequanbuchongdiandianliudouzhijiejinruqichedianyuanzongxian，congerjiangzongxiandianyatigaodaokenengfeichangweixiandeshuiping。wuliduanjiekenengdaozhichuxianzheyangdeshuntaixianxiang，dianchidianlanlianjieguzhanghuodianchiduanzishoudaofushiyekenengdaozhizhezhongxianxiang。

 

車(che)輛(liang)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)其(qi)他(ta)物(wu)理(li)因(yin)素(su)也(ye)值(zhi)得(de)關(guan)注(zhu)。尤(you)其(qi)是(shi)，汽(qi)車(che)中(zhong)有(you)很(hen)長(chang)的(de)電(dian)源(yuan)線(xian)，從(cong)引(yin)擎(qing)艙(cang)中(zhong)的(de)配(pei)電(dian)箱(xiang)向(xiang)汽(qi)車(che)中(zhong)各(ge)個(ge)遙(yao)遠(yuan)的(de)角(jiao)落(luo)供(gong)電(dian)。現(xian)在(zai)
，普(pu)通(tong)汽(qi)車(che)中(zhong)大(da)約(yue)有(you) 1 英裏長的銅線
，而 1948 年時車中銅線長度僅為 150 yingchi。youyuchangyinxiandediangantexing，yufuzaitujiangshichanshengdeshuntaixiangbi
，dianyuanxiandaozhideshuntaidianyashenzhigenggao。weidengdianziqijiananquandeguanlixingnengguigeyaoqiushibixunenggouchengshou +100V 的瞬態。這對 IC 電子器件可能是個挑戰，例如用於 LED 尾燈的穩壓器。

 

此外，有幾種電子係統要求連續供電
，甚至在車輛電動機未運行時也需要供電，例如遙控無鑰匙進入、GPS 和車輛安全係統。就這類 “始終接通” 係統而言，必不可少的要求是，所用 DC/DC 轉換器的靜態電流要非常小，以在休眠模式時最大限度延長電池運行時間。在這類情況下，穩壓器通常以連續開關模式運行
，直到輸出電流降至低於約 30mA 至 50mA 的(de)預(yu)設(she)定(ding)門(men)限(xian)為(wei)止(zhi)。低(di)於(yu)這(zhe)一(yi)電(dian)流(liu)值(zhi)以(yi)後(hou)，開(kai)關(guan)穩(wen)壓(ya)器(qi)必(bi)須(xu)以(yi)更(geng)低(di)的(de)靜(jing)態(tai)電(dian)流(liu)運(yun)行(xing)，以(yi)降(jiang)低(di)所(suo)吸(xi)取(qu)的(de)電(dian)流(liu)，進(jin)而(er)降(jiang)低(di)電(dian)池(chi)的(de)功(gong)耗(hao)

，這(zhe)反(fan)過(guo)來(lai)又(you)可(ke)以(yi)延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)的(de)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)。

 

關鍵係統必須保證不被損壞，還必須在這類瞬態發生時無縫地
、不間斷地運行。直到現在為止，大多數車輛都采用由低通 LC 濾波器和瞬態電壓抑製陣列組成的無源保護網絡，以對電源總線的峰值電壓偏移箝位。不過，一款最近推出的高輸入電壓 DC/DC 降壓型控製器無需額外的浪湧抑製器件，就可在這類高壓浪湧發生時正常運行
，並保護下遊組件安全。

 

 

LTC3895 是一款非隔離式同步降壓型開關穩壓器控製器，驅動全 N 溝道 MOSFET 電源級。其 4V 至 140V (絕對最大值為 150V) 輸入電壓範圍允許用高壓輸入電源或者用具有高壓浪湧的輸入電源運行
，因此無需外部浪湧抑製器件。LTC3895 在輸入電壓降至 4V 時，以高達 100% 的占空比連續運行，從而非常適合汽車以及重型設備應用。

 

該器件的輸出電壓可以設定在 0.8V 至 60V 範圍，輸出電流高達 20A，效率高達 96%。LTC3895 在休眠模式且輸出電壓處於穩定狀態時僅吸取 40µA 電流，非常適合始終接通係統。內部充電泵允許在有壓差時以 100% 占空比運行，對於浪湧抑製應用以及用電池供電且在放電時
，這是一種非常有用的功能。LTC3895 強大的 1Ω N 溝道 MOSFET 柵極驅動器可在 5V 至 10V 範圍內調節
，允許使用邏輯電平或標準電平 MOSFET 以最大限度提高效率。為了在高輸入電壓應用中防止很大的內部功耗
，LTC3895 提供一個 NDRV 引腳，驅動可選外部 N 溝道 MOSFET 的柵極
，作為一個低壓差線性穩壓器給 IC 供電。EXTVCC 引腳允許用開關穩壓器的輸出或其他可用電源給 LTC3895 供電
，從而降低了功耗和提高了效率。

 

LTC3895 在 50kHz 至 900kHz 可選固定頻率範圍內工作

，並可同步至一個 75kHz 至 850kHz 的外部時鍾。在輕負載時，用戶可以選擇強製連續模式、脈衝跳躍模式或低紋波突發模式 (Burst Mode®) 運行。其電流模式架構提供非常容易的環路補償
、快速瞬態響應和卓越的電壓穩定性。電流檢測通過測量輸出電感器 (DCR) 兩端的壓降來完成以實現最高效率
，或者通過使用一個可選檢測電阻器來完成。很短的 80ns 最短接通時間在高開關頻率時允許高降壓比。在過載情況下
，電流折返限製 MOSFET 產生的熱量。其他特點包括固定 5V 或 3.3V 輸出選項
、集成的自舉二極管、電源良好輸出信號
、可調輸入過壓閉鎖和軟啟動。LTC3895 采用 TSSOP-38 耐熱性能增強型封裝
，去掉了幾個引腳以實現高壓間隔。該器件有兩種工作結溫級版本，擴展和工業溫度級版本在 –40°C 至 125°C 範圍內運行，高溫汽車級版本在 –40°C 至 150°C 範圍內運行。

 

圖 1 所示原理圖在 7V 至 140V 輸入範圍內產生 12V 輸出。當輸入電壓低於 12V 時，輸出電壓將跟隨輸入電壓，因為該器件在頂端 MOSFET 連續接通時，會以 100% 占空比運行。由於 LTC3895 有內置充電泵，所以可以實現這種功能。

 

圖 1：顯示 LTC3895 在 7V 至 140V 輸入電壓範圍內產生 12V 輸出的原理圖

 

VOUT FOLLOWS VIN WHEN VIN < 12V：當 VIN < 12V 時
，VOUT 跟隨 VIN

 

 

在負載電流很小時
，LTC3895啟動時可以進入高效率突發模式、恒heng定ding頻pin率lv脈mai衝chong跳tiao躍yue模mo式shi或huo強qiang製zhi連lian續xu導dao通tong模mo式shi運yun行xing。當dang配pei置zhi為wei突tu發fa模mo式shi運yun行xing且qie在zai輕qing負fu載zai情qing況kuang下xia，該gai轉zhuan換huan器qi將jiang突tu發fa產chan生sheng幾ji個ge脈mai衝chong
，以yi保bao持chi輸shu出chu電dian容rong器qi上shang的de充chong電dian電dian壓ya，然ran後hou再zai斷duan開kai轉zhuan換huan器qi並bing進jin入ru休xiu眠mian模mo式shi，這zhe時shi其qi內nei部bu電dian路lu大da多duo數shu都dou停ting機ji了le。輸shu出chu電dian容rong器qi提ti供gong負fu載zai電dian流liu，當dang輸shu出chu電dian容rong器qi兩liang端duan的de電dian壓ya降jiang至zhi設she定ding值zhi時shi
，轉zhuan換huan器qi再zai次ci啟qi動dong，提ti供gong更geng大da的de電dian流liu以yi提ti高gao充chong電dian電dian壓ya。大da多duo數shu內nei部bu電dian路lu停ting機ji和he關guan斷duan
，可ke以yi顯xian著zhu地di降jiang低di靜jing態tai電dian流liu，因yin此ci有you助zhu於yu在zai“始終接通”係統處於備用模式時
，延長電池運行時間。

 

 

除了作為可穿越高壓浪湧的高壓降壓型 DC/DC 控製器使用，LTC3895 還可設計為僅作為高效率開關型浪湧抑製器使用。例如，當輸入電壓來自汽車的 12V 鉛酸電池時
，輸出電壓可以設定為 12V。就這種配置而言，正常運行時處於 “壓差” 狀態，頂端 MOSFET 連續地接通。然後
，LTC3895 將僅在啟動或者在響應輸入過壓或輸出短路情況時才進行開關操作。如果開關時間超過了 OVLO 引腳設定的時間，那麼 LTC3895 將停機，以保護自身免於過熱。開關時間可以設定為幾毫秒直至幾秒鍾

，之後再停機。

 

 

LTC3895 有強大的 1.1Ω 內置 N 溝道 MOSFET 柵極驅動器，可最大限度減少轉換時間和開關損耗。柵極驅動電壓可設定為 5V 至 10V
，從而允許使用邏輯電平或標準電平 N 溝道 MOSFET 以最大限度提高效率。由於有很大的驅動電流可用，所以可以在較大電流應用中驅動多個並聯 MOSFET。

 

圖 2 是圖 1 所示 LTC3895 原理圖在 24V 或 48V 輸入電壓時的典型效率曲線。如圖所示
，8.5V 輸出產生非常高的 98% 效率。3.3V 時效率也超過了 90%。此外
，這款設計由於突發模式運行，所以每路輸出有 1mA 負載時，效率仍然超過 75%。

 

圖 2：LTC3895 在 24V或 48V 輸入、12V 輸出時的效率曲線

 

EFFICIENCY：效率

POWER LOSS：功耗

LOAD CURRENT：負載電流

 

 

LTC3895 用一款帶寬為 25MHz 的de快kuai速su運yun算suan放fang大da器qi實shi現xian輸shu出chu電dian壓ya反fan饋kui。該gai放fang大da器qi的de大da帶dai寬kuan與yu高gao開kai關guan頻pin率lv和he低di電dian感gan值zhi的de電dian感gan器qi相xiang結jie合he

，允yun許xu非fei常chang高gao的de交jiao叉cha頻pin率lv增zeng益yi。這zhe就jiu允yun許xu針zhen對dui非fei常chang快kuai的de負fu載zai瞬shun態tai響xiang應ying優you化hua補bu償chang網wang絡luo。圖tu 3 說明了在 12V 輸出時 2A 階躍負載的瞬態響應
，與標稱值的偏離不到 100mV，恢複時間為 200µs。

 

圖 3：LTC3895 在 12V 輸出、2A 階躍負載時的瞬態響應

 

100mV/DIV：每格 100mV

AC COUPLED：AC 耦合

 

 

LTC3895 提供全新性能水平，可在諸如汽車 DC/DC 轉換器等中常見的那類要求嚴格的高壓瞬態環境中安全、高效運行。強大的可調柵極驅動電壓可靈活地驅動邏輯電平或標準電平 MOSFET。其低靜態電流可在休眠模式節省電池能耗，允許延長電池運行時間，在“始終接通”係統中
，這是一種非常有用的功能。150V 絕對最大輸入電壓額定值、快速瞬態響應和高溫級版本使 LTC3895 成為卡車、重型設備、軌道和汽車應用的出色選擇

，在這類應用中，高壓瞬態是常見的現象。