【導讀】諸如 LTC®3890 (雙路輸出) 和 LTC3891 (單路輸出) 等高電壓降壓型 DC/DC 控製器憑借其極寬的輸入電壓範圍(4V至60V)，因而在汽車應用中廣受歡迎
，並免除了增設吸振器和電壓抑製電路的需要。另外
，這些控製器還很適合那些不需要電流隔離的48V電信應用。

在這些控製器的典型應用中，該 I C 的電源電壓(INTV_CC) 由內置 LDO 提供。該 LDO 可從高達 60V的輸入電壓產生 5V 輸出
，以偏置控製電路並提供功率 FET 柵極驅動。這種內置的偏置方案雖然簡單，但效率不高。在那些輸入電壓始終很高的應用中 (例如：48V 電信應用)，功率損失會相當大。減少偏置轉換中的功率損失不僅能提升效率，而且還可降低控製器外殼的工作溫度。

采用 EXTV_CC 來改善效率

LTC3890 和 LTC3891 控製器引人關注的特點之一是外部電源輸入 (EXTV_CC)。這是第二個內置的 LDO，可用於給芯片施加偏置。當輸入電壓始終很高時
，通過對轉換器的輸出電壓 (它被饋入 EXTV_CC) 進行降壓來產生偏置電壓可具有更高的效率

，而不是從高輸入電壓產生5V INTV_CC。

圖 1 示出了這種方案的方框圖。隻要輸出電壓高於4.7V，輸出就可以直接連接至芯片的 EXTV_CC 引腳。然而，當輸出低於 4.7V 時，則必需增設額外的電路(在下一節中闡述)。

圖 1：說明外部偏置方案的方框圖

用於 < 4.7V 輸出電壓的電壓倍增器

當控製器的輸出低於 4.7V 時
，必須對其實施升壓以使內置 LDO 正常工作。隻要輸出高於 2.5V，則采用一個簡單的電壓倍增器即可解決這一問題。當輸出低於2.5V時，則可使用一個基於多諧振蕩器的電路。

圖 2 示出了一款適合 2.5V 至 4.7V 輸出電壓的簡單和低成本解決方案。這是一種基於小型 P 溝道和 N 溝道MOSFET (Q1 和 Q2) 的電壓倍增器方案。這些晶體管的柵極受控於底端柵極驅動器 (控製器的 BG)。當 BG為高電平時，Q2 導通

，Q1 關斷，而電容器 C1 則通過D1 從輸出電壓 V_OUT 充電。當 BG 為低電平時，Q2關斷，Q1導通，電容器C1向EXTV_CC輸送一個接近2 • V_OUT的電壓。

圖 2：電壓倍增器可從 2.5V 至 4.7V 的V_OUT 提供外部偏置電壓

圖 3 示出了一款針對低於 2.5V 的解決方案。該電路包括一個基於晶體管 Q1 和 Q2 的非穩態多諧振蕩器和一個基於 N 溝道 Q3 及電感器 L1 的升壓電路。Q1和Q2由INTV_CC施加偏置，而輸出電壓V_OUT被提升至5V (用於給EXTV_CC饋電)。多諧振蕩器頻率設定在 50kHz，以最大限度地抑製 EMI 特征信號。脈衝寬度由電阻器R1和R2之比來確定
，依據的公式如下：

圖 3：受控於非穩態多諧振蕩器的升壓電路 圖 4：LTC3890 / LTC3891 的效率改善用於 <2.5V 的 V_OUT

結論

通過采用控製器的輸出電壓給 IC 供電 (而不是讓內部 LDO 產生偏置電壓)，可以顯著地改善高輸入電壓DC/DC 控製器的效率。對於 30V 以上的輸入電壓，當把一個電壓倍增器電路用於一個 3.3V/5A 輸出時，可實現 2% 至 3% 的效率提升幅度 (見圖 4)。如圖所示，采用基於多諧振蕩器之電路的 1.8V/7A 轉換器也獲得了相似的效率提升。

圖 4：LTC3890 / LTC3891 的效率改善

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