特征

大功率開關穩壓控制器

用于3.3V-5V至1.xV-3.xV降壓應用

無需電流感應電阻器

低輸入電源電壓范圍：3V至8V

最大占空比>91%超溫

所有N通道外部MOSFET

出色的輸出調節：超過線路±1%，負載以及溫度變化

效率高：95%以上

可調或固定3.3V輸出（16針版本）

可編程固定頻率操作：100kHz至500千赫茲

外部同步時鐘

軟啟動（部分型號）

低關機電流：<10μA超溫保護

有S8、S16和SSOP-16包裝

應用程序

CPU電源

多邏輯電源發生器

分布式電源應用

高效功率轉換

說明

LTC®3830/LTC3830-1是大功率、高效率的開關調節器控制器，用于3.3V-5V至1.xV-3.xV降壓應用。精確的內部參考和反饋系統提供±1%輸出調節溫度、負載電流以及線路電壓變化。LTC3830/LTC3830-1使用一種N通道同步交換結構莫斯費茨。此外，芯片感應輸出電流通過上面的漏源電阻N溝道場效應晶體管，提供可調的電流限制沒有電流感應電阻。LTC3830/LTC3830-1使用輸入電源工作電壓低至3V，最大占空比為>91%超溫。它們包括固定頻率低輸出紋波運行的PWM振蕩器。200kHz自由運行時鐘頻率可外部調整或與100kHz至500kHz的外部信號同步。在停機模式下，LTC3830電源電流降至<10μA。LTC3830-1與LTC3830 S8版本不同，它用軟啟動功能代替了關機。對于類似的、引腳兼容的DC/DC轉換器輸出電壓低至0.6V，請參考LTC3832。

絕大對值

電源電壓

VCC 9伏

PVCC1,2 14伏

輸入電壓

IFB、IMAX–0.3伏至14伏

SENSE+，SENSE–，FB，

SHDN，頻率設置–0.3V至VCC+0.3V

結溫 125攝氏度

工作溫度范圍（注9）–40°C至85°C

儲存溫度范圍–65°C至150°C

鉛溫度（焊接，10秒）300攝氏度

電氣特性

表示適用于整個工作溫度的規范

范圍，否則規格為TA=25°C。VCC，PVCC1，PVCC2=5V，除非另有說明。（注2）

電氣特性

表示適用于整個工作溫度的規范

范圍，否則規格為TA=25°C。VCC，PVCC1，PVCC2=5V，除非另有說明。（注2）

注1：絕對最大額定值是指超過壽命的值設備可能受損。

注2：所有進入器件引腳的電流都是正的；所有從器件輸出的電流都是正的引腳為負。除非另有規定，否則所有電壓均參考接地明確規定。

注3：正常運行時的供電電流以電流為主需要對外部FET門進行充放電。這將隨LTC3830的工作頻率、工作電壓和外部FET用過。

注4：開環直流增益和跨導從感測+和感應-引腳到組件引腳將是（AV）（1.265/3.3）和（gm）（1.265/3.3）分別。

注5：上升和下降時間用10%和90%的水平測量。職責使用50%的水平測量循環和非重疊時間。

注6：設計保證，不經試驗。

注7：對于電流，PVCC1必須高于VCC至少2.5V限制保護電路激活。

注8：限流放大器可以吸收電流，但不能提供電流源。在正常（不受電流限制）操作下，輸出電流為零。

注9:LTC3830E/LTC3830-1E保證滿足性能要求規格從0°C到70°C.–40°C到85°C工作溫度范圍由設計、特性和與統計過程控制的相關性。

注10:IMAX超溫的最小和最大限值包括3300ppm/°C的有意溫度系數誘導溫度系數抵消了典型溫度外功率MOSFET導通電阻系數。這會導致相對平坦的電流限制超溫應用。

典型性能特征

引腳功能 （16引線LTC3830/8引線LTC3830/LTC3830-1）

G1（引腳1/引腳1/引腳1）：上柵極驅動器輸出。連接這個引腳連接到上N溝道MOSFET的柵極，Q1。輸出從PGND到PVCC1。如果G2高或處于關機模式。

PVCC1（引腳2/引腳2/引腳2）：G1的電源輸入。將該引腳連接至至少VIN+VGS（ON）（Q1）的電位。這種電位可以通過外部電源或充油泵。

PGND（引腳3/引腳3/引腳3）：電源接地。兩個驅動程序回到這個別針。將此引腳連接到低阻抗靠近Q2源的地面。請參閱有關PCB的更多詳細信息，請參閱布局考慮部分布局技術。LTC3830-1和8引線LTC3830將PGND和GND連接在引腳3內部。

GND（針腳4/針腳3/針腳3）：信號接地。所有低功率內部電路返回到該引腳。為了盡量減少由于接地電流引起的調節誤差，將GND連接到PGND就在LTC3830。SENSE–，FB，SENSE+（針腳5、6、7/針腳4/針腳4）：這些三個引腳連接到內部電阻分壓器和輸入端誤差放大器。使用內部分隔符設置輸出電壓為3.3V，將SENSE+連接到正極輸出電容器的端子和感測器的負極端子。FB應保持浮動。使用外部電阻分壓器，用于設置輸出電壓、浮子感測+和感應-并將外部電阻分壓器連接到FB。LTC3830-1不包括內部電阻分壓器以及8線LTC3830。

SHDN（引腳8/引腳5/NA）：關閉。TTL兼容低SHDN的電平超過100μs時，LTC3830將關機模式。在關機狀態下，G1和G2都會變低內部電路被禁用，靜態電流在SHDN時，最大降至10μA。TTL兼容高電平允許部件正常工作。這個別針也加倍了作為外部時鐘輸入同步內部帶外部時鐘的振蕩器。關閉功能是在LTC3830-1中禁用。

SS（引腳9/NA/引腳5）：軟啟動。將此針腳連接到外部電容器CSS，實現軟啟動功能。如果LTC3830進入電流限制，CSS放電減少占空比。CSS的選擇必須確保通電期間，通過Q1的電流不會超過當前限制級別。軟起動功能在中禁用8引線LTC3830。

補償（引腳10/引腳6/引腳6）：外部補償。這個引腳內部連接到誤差放大器的輸出端以及PWM比較器的輸入。使用RC+C網絡在這個引腳上補償反饋回路以提供最佳瞬態響應。

FREQSET（引腳11/NA/NA）：頻率設置。使用此pin調整內部振蕩器的自由運行頻率。隨著引腳浮動，振蕩器運行在大約200kHz。從frequeset到ground的電阻使振蕩器加速；到VCC的電阻使其減慢。

IMAX（引腳12/NA/NA）：電流限制閾值設置。最大值設置內部電流限制比較器的閾值。如果在G1開啟的情況下，IFB下降到IMAX以下，LTC3830將運行進入電流極限。IMAX內部有12μA下拉接地。將此銷連接到排放口的主VIN電源通過外部電阻設置電流限制門檻。連接一個0.1μF去耦電容器這個電阻器用來過濾開關噪聲。

IFB（引腳13/NA/NA）：電流限制感應。連接這個插針到Q1源的交換節點和Q2通過1k電阻。需要1k電阻器防止電壓瞬變損壞如果是這樣的話pin是用于感應上部的電壓降N溝道MOSFET，Q1。

VCC（引腳14/引腳7/引腳7）：電源輸入。都很低電源內部電路從這個引腳供電。將此引腳連接到干凈的電源上，與在Q1的排水口提供主VIN。此pin需要4.7μF旁路電容器。LTC3830-1和8線LTC3830將VCC和PVCC2連接在引腳7和需要10μF旁路電容器接地。

PVCC2（插腳15/插腳7/插腳7）：G2的電源輸入。將此引腳連接到主高功率電源。

G2（插腳16/插腳8/插腳8）：底柵極驅動器輸出。將此引腳連接到下部N通道的柵極上MOSFET，第2季度。輸出從PGND到PVCC2。它G1高或停機模式下保持低。為了防止軟啟動循環中的輸出欠沖，G2一直保持在低位直到G1第一次上升。（塊中的FFBG圖表。）

概述

LTC3830是電壓模式反饋，同步開關調節器控制器（見方框圖）設計用于大功率、低壓降壓（buck）轉換器。它包括一個車載PWM發生器，一個精密基準微調到±0.8%，兩個高倍MOSFET柵極驅動器和所有必要的反饋和控制電路組成一個完整的開關調節器電路。PWM環路名義上以200kHz運行。LTC3830的16導聯版本包括一個電流使用上部外部N通道的限位傳感電路功率MOSFET作為電流傳感元件，消除了需要一個外部感應電阻。也包括在16導聯版本和LTC3830-1中是一個內部軟啟動功能，只需要一個外部電容器工作。另外，16個引線部件具有可調振蕩器，可自由運行或同步到外部信號，頻率來自100kHz至500kHz，可增加外部靈活性組件選擇。8導聯版本不包括電流限制、內部軟啟動和頻率可調節性。LTC3830-1不包括電流限制、頻率可調、外部同步以及關閉功能。

操作理論

主反饋回路

LTC3830/LTC3830-1感測在輸出電容器處的電路，并反饋該電壓內部跨導誤差放大器，錯誤，通過電阻分壓器網絡。誤差放大器將電阻分壓輸出電壓與內部1.265V參考電壓進行比較，并向輸出錯誤信號PWM比較器。此錯誤信號與固定頻率斜坡波形，來自內部振蕩器，產生脈沖寬度調制信號。這個PWM信號通過G1驅動外部MOSFET和G2引腳。產生的斬波波形通過LO和COUT關閉了循環。回路補償是通過外部補償網絡實現補償引腳，誤差放大器的輸出節點。最小、最大反饋回路反饋回路中的兩個附加比較器提供高速輸出電壓校正誤差放大器可能響應不夠快。最小將反饋信號與低于40毫伏的電壓進行比較內部參考。如果信號低于比較器閾值，最小比較器覆蓋誤差放大器，并強制回路達到最大占空比，>91%。

ATIO應用程序

同樣，最大比較器強制輸出為0%反饋信號大于40毫伏時占空比高于內部參考。為了防止這兩個組件因噪聲觸發，最小值和最大值比較器的響應時間故意延遲2到3微秒。這兩個比較器有幫助通過快速輸出防止極端的輸出擾動負載電流瞬變，同時允許主反饋回路的穩定性得到最佳補償。

熱關機

LTC3830/LTC3830-1有一個熱保護電路，在激活時可禁用兩個門驅動器。如果芯片結溫達到150°C，G1和G2都是拉低了。G1和G2在匯合點之前保持低位溫度降到125℃以下，芯片恢復正常操作。

軟啟動及限流

16引線LTC3830設備包括軟啟動電路用于啟動和限流操作。這個LTC3830-1僅具有軟啟動功能；電流限制功能被禁用。LTC388領先軟啟動和限流功能被禁用。不銹鋼針需要一個外部電容器CSS來接地由所需的軟啟動時間決定。內線12μA電流源用于充電CSS。期間通電后，COMP引腳夾在二極管壓降（B-E（方框圖中QSS的連接）高于不銹鋼針。這樣可以防止誤差放大器強制回路到最大占空比。LTC3830/LTC3830-1當SS銷升高到0.6V以上時，以低占空比運行（VCOMP≈1.2V）。當SS繼續上升時，QSS關閉并誤差放大器負責調節輸出。這個軟啟動期間禁用最小比較器，以防止其發生從覆蓋軟啟動功能。

16引線LTC3830設備還包括另一個反饋回路，用于控制電流限制下的操作。就在之前G1的每個下降沿，電流比較器，CC，采樣并保持在外部上部MOSFET，Q1，位于IFB引腳。CC比較IFB處的電壓與IMAX管腳處的電壓。作為頂峰電流上升，Q1上測得的電壓增加由于Q1的RDS（ON）下降。當電壓在IFB下降到IMAX以下，表明Q1的漏電流已超過最大電平，CC開始拉電流在CSS之外，減少占空比并控制輸出當前級別。CC比較器將電流從SS引腳與IFB之間的電壓差成比例和IMAX。在輕微過載情況下，SS銷逐漸下降，在電流限制之前產生一個時間延遲生效。非常短的、輕微的過載可能不會影響輸出電壓。更嚴重的過載情況使SS引腳達到穩定狀態，然后輸出保持降低的電壓，直到過載被重新移動。嚴重過載會在CC，使它能迅速地將SS拉下來并防止輸出部件損壞。通過使用RDS（打開）測量輸出電流，限流電路消除了昂貴的離散感測電阻器否則需要。這有助于將高電流路徑中的元件數。可以通過連接從IMAX引腳到主VIN的外部電阻器RIMAX在Q1的排水口供應。確定RIMAX的值：

OSC=LTC3830振蕩器頻率=200kHz

LO=電感器值

RDS（ON）Q1=ILMAX時Q1的導通電阻

IIMAX=內部12μ

Q1的RDS（ON）通常隨溫度升高而增大。到保持電流限制閾值恒定，內部在IMAX下12μA的漏電流設計為正提供一階修正的溫度系數對于RDS（ON）Q1的溫度系數。為了使限流電路正常工作為了獲得一個合理準確的限流閾值IIMAX和IFB引腳必須在Q1的排水管和源引腳。此外，連接0.1μF去耦通過RIMAX的電容器過濾開關噪聲。另一方面，Q1源的噪聲尖峰或響鈴會導致實際電流限制大于所需電流限制設定值。由于開關噪聲和RDS（ON），實際限流跳閘點不高準確。限流電路主要是指防止在故障條件。準確的電流水平電路開始生效將因單元而異Q1的RDS（ON）變化。通常，RDS（ON）的變化與LTC3830的IMAX為±40%，變化為±25%電流，這可以使電流限制有±65%的變化。如果施加到MOSFET上的VGS為低。這發生在通電期間，當PVCC1傾斜時向上。防止高RDS（ON）激活電流如果出現以下情況，LTC3830將禁用電流限制電路PVCC1比VCC高2.5V以下。確保適當電流限制電路的操作，PVCC1必須在當G1高時，至少比VCC高2.5V。PVCC1可以變低當G1較低時，允許使用外部電荷泵至動力PVCC1。

振蕩器頻率

LTC3830包括一個板載電流控制振蕩器通常在200kHz下自由運行。振蕩器頻率可以通過強制電流進出來調節FREQSET引腳。當引腳浮動時，振蕩器運行大約200千赫。每增加1μA電流輸入/輸出頻率設置引腳的10kHz。引腳內部伺服至1.265V，連接從FREQSET到地面的50k電阻迫使25μa輸出使內部振蕩器以大約450kHz的頻率運行。迫使外部10μA電流進入FREQSET將內部頻率降低到100kHz。內部箝位可防止振蕩器的運行速度低于大約50千赫。將frequeset綁定到VCC會迫使芯片運行在這個最小速度下。LTC3830-1和8線LTC3830沒有此頻率調整功能。

關閉

LTC3830包括低功率關機模式，由SHDN引腳的邏輯控制。在SHDN的高潮允許部件正常工作。SHDN的低水平超過100μs將迫使LTC3830關閉模式。在此模式下，所有內部開關停止，壓縮機不銹鋼插腳拉到地上，Q1和Q2關閉。這個LTC3830電源電流降至<10μA，但外部MOSFET的關態泄漏可能導致車輛識別號（VIN）電流要高一些，尤其是在高位溫度。如果SHDN返回高電平，LTC3830將重新運行軟啟動循環并恢復正常運行。這個LTC3830-1沒有此關閉功能。

外部時鐘同步

LTC3830 SHDN引腳兼作外部時鐘輸入對于需要同步時鐘的應用程序。安如果SHDN引腳處的負轉變為檢測。在這種模式下SHDN引腳復位內部振蕩器并拉斜坡信號低，這將迫使LTC3830內部振蕩器鎖定到外部時鐘頻率。LTC3830-1有沒有這個外部同步功能。

LTC3830內部振蕩器可從100kHz到500kHz進行外部同步。頻率高于300kHz會導致最大可獲得負載降低上升/下降時間和傳播延遲占用的周期開關周期的較大百分比。使用這些的電路應用中應仔細檢查頻率在輟學附近操作很重要，如3.3V至2.5V轉換器。時鐘信號的低周期必須不大于100μs，否則LTC3830進入關機狀態模式。圖5描述了外部同步功能的操作。SHDN引腳處的負躍遷強制內部斜坡信號低以重新啟動新的PWM循環。注意，在傳統的同步方法中斜坡振幅隨外部時鐘頻率降低更高。斜坡振幅減小的影響增加控制器反饋的開環增益循環。因此，環路交叉頻率增加如果相位裕度不足。為了解決這個問題，LTC3830監視斜坡信號的峰值電壓并調整振蕩器充電電流保持恒定的斜坡峰值。輸入電源注意事項/充電泵16引線LTC3830需要四個電源電壓操作：VIN用于主電源輸入，PVCC1和PVCC2用于MOSFET柵極驅動和一個干凈的，低紋波的VCCLTC3830內部電路（圖6）。LTC3830-1和8引線LTC3830連接了PVCC2和VCC引腳一起放在包內（圖7）。這個別針，帶來了與VCC/PVCC2一樣，具有相同的低紋波要求作為16導聯部分，還必須能供給澆口驅動電流到Q2。在許多應用中，VCC可以通過VIN供電通過RC過濾器。此電源可低至3V低靜態電流（通常為800μA）允許使用濾波電阻相對較大，相應較小

濾波電容器。100Ω和4.7μF通常為VCC提供ad 等效濾波。為了獲得最佳性能，請連接接近LTC3830 VCC引腳組件的4.7μF旁路電容器可能。

為頂部N溝道MOSFET Q1提供柵極驅動來自PVCC1。此電源必須高于VIN（主電源輸入）由至少一個功率MOSFET vg（開）高效運作。內部電平變換器允許PVCC1在高于VCC和VIN的電壓下工作，最大14V。這種更高的電壓可以用單獨的或者可以用電荷泵產生。底部MOSFET Q2的柵極驅動通過用于16引線LTC3830的PVCC2或用于LTC3830-1和8引線LTC3830。僅此供應需要高于功率MOSFET VGS（ON）的效率操作。PVCC2也可以由相同的電源驅動/用于PVCC1的電荷泵，也可以將其連接到降低供應以提高效率。

圖8顯示了一個三倍電荷泵電路，它可以用于為外部提供2VIN和3VIN門驅動器頂部和底部分別是MOSFET。這些應該完全用5V邏輯電平閾值增強MOSFET。這個當Q1接通時，電路向PVCC1提供3VIN–3VF2VIN–2VF至PVCC2，其中VF是肖特基二極管。電路需要使用肖特基二極管，最大限度地減小二極管的正向壓降啟動。三倍電荷泵電路可以校正任何在第2季度的排水口鳴響，并在PVCC1；PVCC1應包括一個12V齊納二極管防止瞬態損壞電路在PVCC1或Q1門。使用電荷泵供電時應小心PVCC1適用于VCC電源電壓較低的應用中或高開關頻率。充電泵當G2引腳變高并且交換機節點被Q2拉低。G2接通時間變為LTC3830在最大占空比下工作時窄（95%典型值），如果輸入電源上升，可能會發生這種情況比軟啟動電容器或輸入慢負載瞬變期間電壓下降。如果G2準時變得如此狹窄，以致交換節點無法完全拉動對地，電荷泵電壓可能崩潰或無法啟動，導致外部MOSFET過度損耗問題1。這很可能是在低VCC電壓和高開關頻率，加上降低G2和交換節點轉換速率的MOSFET。

解決方法包括：

增加軟啟動電容器以限制占空比啟動時

使用更小的MOSFET和更低的柵極電容（如有可能）縮短G2上升/下降時間交換節點轉換率

使用外部高壓電源為PVCC1供電如果有的話另一種方法是增加一個外部電路來限制PVCC1低時的占空比，如圖9b所示。如果充電泵未運行，PVCC1將小于或等于VCC，軟啟動引腳處的電壓為關于（VCC/6+VBE）。這大約是1.2V，VCC是3.3V，這將占空比限制在約50%并允許充電泵啟動。一旦PVCC1上升到（VCC+VTQ3），軟起動引腳處的電壓升高，并且占空比限制被取消。對于具有5V或更高VIN電源的應用，PVCC2可以如果使用邏輯電平MOSFET，則與VIN相關聯。PVCC1可以是使用雙電荷泵供電，如圖所示9a.當Q1接通時，該電路向PVCC1提供2VIN–VF。

圖中所示為使用12.3V至12 V的典型應用雙電荷泵產生PVCC1。

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