簡介
LTC3372是一款高度整合的DC-DC轉換器解決方案，適合汽車、電信、工業以及其他需要從高達60 V的輸入電壓獲得多個低電壓軌的應用。LTC3372包含高壓和低壓轉換器系統，採用散熱增強型48接腳7 mm × 7 mm封裝。高壓(HV)降壓控制器可從高達60 V的輸入電壓降至接腳編程的5 V或3.3 V。然後，利用該5 V或3.3 V輸出為LTC3372的可配置、多輸出、多相低壓(LV)單晶片降壓穩壓器供電。
LTC3372的低壓部分由8個1 A可並聯功率級組成。這些功率級可採用多種方式配置，以提供2、3或4個通道，根據每個通道的負載要求，每個通道可包含1至4個功率級。如圖1所示，透過設定C3、C2和C1的位元，可實現多達8種不同的配置。因此設計人員可將一款IC彈性用於多種設計，大幅減少外部元件數量，同時縮小整體尺寸。此外，每個通道的輸出可在0.8 V至LV IN 範圍內進行設定。切換頻率範圍為1 MHz至3 MHz。
圖1. LTC3372轉換器方框圖。
高壓控制器驅動外部N通道MOSFET，支援4.5 V至60 V工作輸入電壓範圍。根據元件選型和佈局，HV轉換器可支援超過20 A的負載電流。除了基於HV輸出的系統負載，這足以滿足LV穩壓器的需求。由於僅HV控制器開啟並提供5 V電壓，因此無負載突發工作模式® I Q 為15 μA，可在輕負載下實現高效率。內部時脈分頻器將HV轉換器的切換頻率設定為LV頻率的1 / 6 。
6 V至60 V輸入電壓的精巧型45 W、5輸出轉換器
圖1和圖2分別顯示基於LTC3372的解決方案方框圖和原理圖。其低壓穩壓器部分可在2 MHz切換頻率下，從高壓轉換器的5 V輸出 （標記為V OUT(HV) ）提供1.0 V（3 A時）、3.3 V（1 A時）、1.8 V（2 A時）和2.5 V（2 A時）的輸出。在330 kHz切換頻率下，5 V 高壓軌為系統提供6.5 A電流，為低壓穩壓器的輸入提供3.5 A電流。高壓轉換器的輸入電壓範圍為6 V至60 V。該轉換器可透過多種電源供電，包括湧浪電壓高達60 V的12 V汽車電池、48 V電信或汽車電池或離線電源。低壓穩壓器提供高整合度和2 MHz切換頻率，因此該解決方案尺寸僅為2.2平方英寸。
圖2. 低壓穩壓器針對ABC-D-EF-GH配置進行設定的LTC3372轉換器。其方框圖如圖1所示。
如圖1和圖2所示，透過將接腳C3和C2設定為低位準，將接腳C1設定為高位準，並將相應的SW節點連接在一起，低壓穩壓器可針對ABC-D-EF-GH配置進行設定。透過並聯充足的1 A功率級來滿足最大負載要求（但不超過此負載要求），在大約50%負載（典型的持續負載）時可達到效率峰值。如果增加更多級，滿載效率提高，但在中等負載時效率會降低。例如，如果1.8 V/2 A低壓軌由4個（而不是2個）並聯功率級建構，則對於FCM中50%或更低負載的情況，效率將會更低，參見圖3。選擇突發工作模式時，在較大負載範圍內均具有高效率。對於1 mA及更高的負載電流，1.8 V/2 A軌的效率為82.2%或更高。
圖3. 圖2中低壓穩壓器的效率。
當輸入電壓為12 V時，LTC3372高壓部分強大的閘極驅動器為5 V高壓軌提供94.6%的滿載效率，當輸入電壓為48 V時，提供90.9%的滿載效率，參見圖4。選擇突發工作模式時，對於1 mA負載電流和12 V輸入電壓，效率為90.1%。
圖4. 圖2中高壓轉換器的效率。
採用小型封裝實現高整合度
LTC3372採用散熱增強型48接腳7 mm × 7 mm封裝。LTC3372的其他特性包括：PLL/MODE接腳，用於將控制器與外部時脈同步，或編程設定輕負載工作模式，即強制連續模式、突發工作模式或斷續模式（僅高壓），看門狗輸入和輸出，用於監控晶片溫度的TEMP接腳，高壓轉換器的PGOOD接腳，低壓穩壓器的RSTB接腳等等。
結論
LTC3372為設計人員提供了一種高度整合的彈性解決方案，用於從高輸入電壓提供多個輸出。其高壓轉換器可從高達60 V的輸入電壓提供5 V或3.3 V輸出。透過該中間電壓軌，單晶片低壓穩壓器可提供多達4個輸出，最大輸出電流範圍為1 A至4 A，電壓低至0.8 V。
