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助推节省燃料的汽车启动/ 停止电子系统

作者: 时间:2012-12-03 来源:网络 收藏


该器件的其他特点包括用于IC电源和栅极驱动的内置LDO、可编程软起动、电源良好信号和外部VCC控制。VREF 准确度在-40℃至85℃的工作温度范围内为±1%,LTC3859A采用38 引脚SSOP 封装或38 引脚5mmx7mm QFN 封装。

延长电池的工作时间

对于任何在系统其余部分关断的情况下需要一根“始终保持接通”的电源总线的电池供电型系统而言,节省电池能量都是必须的。这种状态通常被称为“睡眠”、“待机”或“空闲”模式,只要求系统具有非常低的静态电流。在有可能包括诸多电气电路的汽车应用中,为节省电池能量而要求实现低静态电流显得特别重要。在待机模式中,此类系统的总电流消耗必需尽可能低;而且,随着汽车的运行越来越多地依赖,汽车制造商所面临的节省电池能量的压力在持续地增加。

在睡眠模式中 ( 升压型转换器和两个降压型转换器中的一个处于接通状态),LTC3859A 仅吸收区区75μA的电流。当所有三个通道均接通并处于睡眠模式时,LTC3859A 的吸收电流只有100μA,从而显著地延长了空闲模式中电池的工作时间。这是通过将器件配置为进入高效率的突发模式(Burst Mode®) 操作状态来实现的,在此操作模式中,LTC3859A 向输出电容器输送简短的电流脉冲,随后是一个睡眠周期,此时仅由输出电容器将输出功率传递至负载。图2 示出了说明其工作原理的概念性时序图。

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图2:LTC3859A 的突发模式操作电压线图。

突发模式输出纹波与负载无关,唯一将会变化的是睡眠间隔的长度。在睡眠模式中,大部分内部电路都被关断,只有用于实现快速响应的关键电路除外,从而进一步减小了其静态电流。当输出电压的降幅足够大时,睡眠信号电平走低,控制器通过接通顶端的外部MOSFET 恢复标准的突发模式操作。另一方面,也存在这样的情况,用户希望器件在轻负载电流条件下工作于强制连续模式或恒定频率脉冲跳跃模式。这两种模式的配置均很容易,它们的静态电流较高而峰至峰输出纹波则较低。

负载突降/ 效率/ 解决方案尺寸“负载突降”这一术语指的是起动电机被关闭之后所发生的感应冲击。对于一个汽车用12V 铅酸电池系统来说,此浪涌电压一般被箝位于36V( 最大值)。该浪涌要求控制器、MOSFET 及关联的组件能在箝位电压下工作。这些较高电压器件 ( 例如:40VMOSFET) 会导致效率下降,必须谨慎地将这种不良影响降至最低。当采用图1 中的电路时,每个电压轨的效率高于92% ( 如图3 所示)。为清楚起见,分别示出了每个降压和升压部分的效率。此外,图4 还示出了这款电路的布局和尺寸,其中最高的部件达4.8mm。

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图3:LTC3859A 效率与负载电流的关系曲线 ( 针对不同的转换器部分)。

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图4:LTC3859A 演示电路板的尺寸和布局 (a) 顶面 (b) 底面

启动和关断LTC3859A 的三个通道可采用RUN1、RUN2 和RUN3 引脚单独关断。把这些引脚中的任一个拉至1.2V 以下都将关断用于对应通道的主控制环路。而把所有三个引脚全部拉至0.7V以下将停用所有的控制器和大多数的内部电路,包括内置的LDO。在这种状态下,LTC3859A 仅吸收8μA 的静态电流。


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