電源通常不能勝任其工作。這是因?yàn)楣β蔍C通常規(guī)定的電流限值是器件額定輸出電流的兩倍以上。電源元件的尺寸可以處理IC可以提供的最大電流，即使負(fù)載在正常工作期間不太可能吸收該電流。組件比它們需要的更大、更昂貴。

然而，還有另一種選擇：一旦知道實(shí)際負(fù)載，就設(shè)置一個(gè)精確的電源最大輸出電流。精確設(shè)置最大輸出電流可降低穩(wěn)壓器電源路徑組件所需的額定電流，從而用更小、更便宜的組件替換大型昂貴組件。穩(wěn)壓器最大輸出的限制限制了電源和負(fù)載的最大功率耗散，從而降低了局部加熱的可能性。監(jiān)測和控制輸出電流也有助于形成一個(gè)強(qiáng)大的解決方案，能夠承受惡劣的過載和短路條件。

LT?3653 和 LT3663 是單片式降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器，其具有一個(gè)可在 400mA 至 1.2A 范圍內(nèi)設(shè)置的準(zhǔn)確輸出電流限值。LT?3663 是一款通用型高電壓降壓型穩(wěn)壓器，而 LT3653 專為與凌力爾特技術(shù)蝙蝠軌道配合使用而設(shè)計(jì)?啟用電池充電器和電源管理 IC （PMIC）。具有 30V 瞬態(tài)穿越能力的最大輸入電壓為 3653V （LT36） 或 3663V （LT60），非常適合汽車、工業(yè)、分布式電源和墻上變壓器應(yīng)用。

可編程輸出電流限制

單片式開關(guān)穩(wěn)壓器通常限制峰值開關(guān)電流，以保護(hù)內(nèi)部開關(guān)在過載或短路事件期間免受損壞。最大開關(guān)峰值電流限值通常為器件最大輸出電流額定值的兩倍以上。雖然峰值開關(guān)電流限制可防止IC過應(yīng)力，但它不能防止整個(gè)應(yīng)用在過載條件下過熱。例如，額定輸出電流為1A的穩(wěn)壓器通常能夠在輸出端提供超過2A的電流。在輸出過載條件下，穩(wěn)壓器的功耗可能增加一倍以上，使熱管理更加困難。LT3653 和 LT3663 通過利用一個(gè)可編程的準(zhǔn)確電流限值來控制應(yīng)用的總功耗，從而減少局部熱點(diǎn)。

保守的設(shè)計(jì)原則要求電源路徑組件的額定電流為最差情況。在上面的示例中，當(dāng)1A器件能夠提供2A電流時(shí)，電源路徑元件的尺寸必須大于2A，因?yàn)樵谳敵龆搪坊蜻^載期間，電感和二極管可以傳導(dǎo)高達(dá)2A的電流。相比之下，LT3653 和 LT3663 應(yīng)用中的 PowerPath 組件是根據(jù)編程的最大輸出電流限值確定尺寸的。因此，具有750mA輸出電流限值的應(yīng)用只需要750mA額定元件。這允許更小、更低成本的設(shè)備以及更小的整體應(yīng)用程序占用空間。

在早期產(chǎn)品開發(fā)中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員通常不知道負(fù)載會(huì)消耗多少電流。一旦他們選擇了電源，他們就會(huì)承諾。然而，利用 LT3653 和 LT3663 的可編程電流限值，一旦負(fù)載得到充分表征，它們就可以通過改變一個(gè)廉價(jià)的 1% 電阻器來改變輸出電流限值。

輸出電流限制通過監(jiān)視和控制平均電感電流來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)發(fā)生過流事件時(shí)，穩(wěn)壓器禁用電源開關(guān)。這種穩(wěn)健的解決方案可承受整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)的短路和過載情況。

LT3653 可與蝙蝠軌道電池充電器很好地配合使用

LT?3653 是一款 1.5MHz 恒定頻率、電流模式控制、降壓型穩(wěn)壓器，專為與凌力爾特公司的蝙蝠軌道支持電池充電器 PowerPath 電源管理器配合使用而設(shè)計(jì)。LT3653 對一個(gè)高電壓輸入進(jìn)行降壓以為系統(tǒng)負(fù)載供電并給單節(jié)鋰離子電池充電器充電。

最小化線性電池充電器兩端的電壓可提高效率。為此，一個(gè)蝙蝠軌道電池充電器控制 LT3653 的 VC引腳，覆蓋誤差放大器。這樣，LT3653 的輸出電壓由電池充電器調(diào)節(jié)至略高于電池電壓 （典型值） 的電位。

輸入過壓保護(hù)允許 LT3653 處理 60V 輸入瞬變。HVOK引腳表示存在內(nèi)部偏置電源，并且未發(fā)生故障（即過熱和輸入過壓和欠壓）。LT3653 包括內(nèi)部補(bǔ)償和一個(gè)內(nèi)部升壓二極管，以最大限度地減少外部組件的數(shù)量。LT3653 采用具有裸露襯墊的 8 引腳 2mm × 3mm DFN 封裝。

從USB或高壓輸入為單節(jié)鋰離子電池充電

圖 1 示出了一款 LT3653 和 LTC4098 應(yīng)用，該應(yīng)用可從 USB 輸入或高電壓輸入為單節(jié)鋰離子電池充電。該解決方案為鋰離子電池供電應(yīng)用的雙輸入充電和電源路徑控制提供了一種無縫、高效、低部件數(shù)的方法。如果需要額外的集成來獲得更多系統(tǒng)電源，則 LT3653 可以與 LTC3576 PMIC 類似的方式使用。

圖1.從 USB 輸入或高壓輸入為單節(jié)鋰離子電池充電。此解決方案為雙輸入充電和 PowerPath 提供了一種無縫、高效、低部件數(shù)的方法?控制鋰離子電池供電的應(yīng)用。如果需要額外的集成來獲得更多系統(tǒng)電源，則 LT3653 可以與 LTC3576 PMIC 類似的方式使用。

當(dāng)施加一個(gè)高電壓輸入時(shí)，LT3653 HVOK 引腳向 LTC4098 發(fā)出信號，表明它能夠提供功率。LTC4098 負(fù)責(zé)控制 LT3653 的 VC引腳并將輸出電壓調(diào)節(jié)至略高于電池電壓。這種蝙蝠跟蹤功能優(yōu)化了電池充電器的效率。

當(dāng)存在時(shí)，高壓輸入提供電池充電電流和系統(tǒng)負(fù)載電流。如果總電流增加到 LT3653 編程電流限值之外，則穩(wěn)壓器的輸出電壓會(huì)降低以減小充電電流，因?yàn)殡姵爻潆娖鬟M(jìn)入壓差狀態(tài)。如果系統(tǒng)負(fù)載繼續(xù)增加，則電池充電電流首先減小到零，然后反轉(zhuǎn)方向以向系統(tǒng)負(fù)載供電，從而補(bǔ)充了 LT3653。這些操作模式之間的轉(zhuǎn)換與系統(tǒng)負(fù)載是無縫的。來自 LT3653 穩(wěn)壓器的輸出電流永遠(yuǎn)不會(huì)超過編程輸出電流限值。

LT3663 直接接受 36V 輸入

LT?3663 是一款 1.5MHz 恒定頻率、電流模式控制、通用、單片式開關(guān)穩(wěn)壓器，適合于汽車電池、工業(yè)電源、分布式電源和墻上變壓器。LT3663 包括一種低電流停機(jī)模式、輸入過壓和欠壓閉鎖以及熱停機(jī)。LT3663 采用具裸露襯墊的 8 引腳 （2mm × 3mm） DFN 封裝。帶裸焊盤的 8 引腳 MSOP 封裝即將上市。

LT3663 還可充當(dāng)一個(gè)恒定電流、恒定電壓 （CC/CV） 電源，以便為超級電容器或其他儲(chǔ)能器件充電。IC在編程電流限值下以恒流模式工作，直到電容器達(dá)到編程輸出電壓。然后，它以恒定電壓模式運(yùn)行以保持該電壓。

圖 2 示出了 LT3663 在 1.2A 時(shí)的輸出電流限值。對于低于 1.2A 的輸出電流，穩(wěn)壓器處于恒壓模式。當(dāng)輸出電流增加到1.2A時(shí)，它進(jìn)入恒流模式。輸出電流從V保持在1.2A外標(biāo)稱低至 0V。

圖2.LT3663 的輸出電流限值為 1.2A。

7.5V–36V至5V降壓穩(wěn)壓器，具有1.2A輸出電流限值

圖 3 示出了一款 LT3663 應(yīng)用，該應(yīng)用從一個(gè) 5.1V 至 2V 的輸入產(chǎn)生 7V/5.36A 電流。輸入能夠處理 60V 瞬變。圖4顯示了多個(gè)輸入電壓下的電路效率。

圖3.LT3663 應(yīng)用從 5.1V 至 2V 的輸入產(chǎn)生 7V/5.36A 電流。輸入能夠處理 60V 瞬變。

圖4.電路效率如圖3所示。

應(yīng)用的電流限值設(shè)置為1.2A，因此，電源路徑組件的尺寸設(shè)置為處理最大1.2A。為了減小應(yīng)用占板面積，LT3663 包括內(nèi)部補(bǔ)償和一個(gè)升壓二極管。當(dāng)為低電平時(shí)，RUN 引腳將 LT3663 置于一種低電流停機(jī)模式。

結(jié)論

LT3653 和 LT3663 的精準(zhǔn)可編程輸出電流限值消除了輸出過載引起的局部發(fā)熱，降低了對功率組件的最大電流要求，并成為一種穩(wěn)健的電源解決方案。

審核編輯：郭婷