特征

在2V至30V的電源電壓下工作

僅消耗110μA電源電流

在升壓或降壓模式下工作

只需四個外部部件

片上低電池檢測器比較器

用戶可調(diào)電流限制

內(nèi)部1A電源開關(guān)

固定或可調(diào)輸出電壓版本

節(jié)省空間的8針MiniDIP或S8封裝

掌上電腦

3V至5V、5V至12V轉(zhuǎn)換器

9V至5V、12V至5V轉(zhuǎn)換器

LCD偏壓發(fā)生器

外圍設(shè)備和附加卡

備用電池

移動電話

便攜式儀器

說明

LT1108是一種多功能微功率DC/DC轉(zhuǎn)換器。該設(shè)備只需要四個外部組件提供5V或12V的固定輸出。電源電壓范圍升壓模式下為2V至12V，降壓模式下為30V模式。LT1108在升壓、降壓或反轉(zhuǎn)應(yīng)用中的功能同樣良好。LT1108是與LT1173兼容的管腳對管腳，但是占空比為70%，從而提高了輸出在許多應(yīng)用中都是最新的。LT1108可以提供來自2 AA電池輸入的5V時為150mA，300mA時為5V9伏降壓模式。靜態(tài)電流僅為110μA，使LT1108成為動力意識電池操作系統(tǒng)的理想選擇。開關(guān)電流限制可編程為電阻器。輔助增益塊可配置為低電池檢測器、線性后調(diào)節(jié)器、欠壓鎖定電路或誤差放大器。

絕對值

電源電壓（VIN）36伏

SW1引腳電壓（VSW1）50伏

SW2引腳電壓（VSW2）–0.5V至VIN

反饋引腳電壓（LT1108）5.5伏

檢測引腳電壓（LT1108，-5，-12）36伏

最大功耗 500兆瓦

最大開關(guān)電流 1.5安培

工作溫度范圍 0°C至70°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TA=25°C，VIN=3V，除非另有說明。

電氣C特性TA=25°C，VIN=3V，除非另有說明

表示適用于整個操作的規(guī)范溫度范圍。

注1：本規(guī)范保證高和低跳閘點(diǎn)在1.2V至1.3V范圍內(nèi)。

注2：由于以下原因，輸出電壓波形將呈現(xiàn)鋸齒形比較器遲滯。固定輸出版本上的輸出電壓將始終在指定范圍內(nèi)。

注3:100k電阻連接在5V電源和A0引腳之間。

ILIM（針腳1）：將此針腳連接到VIN以正常使用。在哪里？需要較低的電流限制，在伊林和文。220Ω電阻器將限制開關(guān)電流至約400毫安。

VIN（引腳2）：輸入電源電壓。

SW1（引腳3）：功率晶體管集電極。用于升級模式連接到感應(yīng)器/二極管。對于降壓模式連接到VIN。

SW2（引腳4）：功率晶體管發(fā)射極。用于升級模式接地。對于降壓模式，連接至電感器/二極管。決不能讓這個別針再動比肖特基二極管掉到地底下。

GND（針腳5）：接地。

AO（引腳6）：輔助增益塊（GB）輸出。開路集電極，可下沉100μA。

SET（引腳7）：GB輸入。GB是一個正輸入的運(yùn)算放大器連接到設(shè)置引腳，負(fù)極輸入連接到1.245V參考電壓。

FB/SENSE（引腳8）：在LT1108（可調(diào)）上，該引腳轉(zhuǎn)到比較器輸入端。在LT1108-5和LT1108-12，該引腳連接到內(nèi)部應(yīng)用電阻器設(shè)定輸出電壓。

LT1108是門控振蕩器切換器。這種類型架構(gòu)具有非常低的電源電流，因?yàn)楫?dāng)反饋引腳電壓下降時，開關(guān)循環(huán)低于參考電壓。電路運(yùn)行最好通過參考LT1108方框圖理解。比較器A1比較反饋（FB）引腳電壓1.245V參考信號。當(dāng)FB下降到1.245V，A1打開19kHz振蕩器。放大器提高信號電平以驅(qū)動輸出NPN電源開關(guān)。開關(guān)循環(huán)動作提高輸出電壓和FB引腳電壓。當(dāng)FB電壓足以使A1跳閘時，振蕩器關(guān)閉。少量內(nèi)置于A1中的滯后確保環(huán)路穩(wěn)定性外部頻率補(bǔ)償。當(dāng)比較器輸出低，振蕩器和所有高電流電路關(guān)閉，將設(shè)備靜態(tài)電流降低到110微安。振蕩器內(nèi)部設(shè)置為36μs接通時間和17μs關(guān)閉時間，允許在許多例如2V到5V轉(zhuǎn)換器。連續(xù)模式大大增加了可用的輸出功率。

增益塊A2可用作低電池探測器。這個A2的負(fù)輸入為1.245V參考電壓。電阻器

從VIN到GND的分頻器，中點(diǎn)連接到設(shè)置引腳在蓄電池電量低時提供跳閘電壓探測器應(yīng)用。A0可吸收100μA（使用47k電阻，上拉至5V）。連接在ILIM引腳和VIN集合之間的電阻器最大開關(guān)電流。當(dāng)開關(guān)電流超過設(shè)定值時，開關(guān)周期過早結(jié)束。如果不使用電流限制，ILIM應(yīng)捆綁直接發(fā)送到VIN。通過限流電路的傳播延遲約為2μs。在升壓模式下，開關(guān)發(fā)射器（SW2）連接至接地和開關(guān)集電極（SW1）驅(qū)動感應(yīng)電機(jī)；在降壓模式下，集電極連接至VIN發(fā)射極驅(qū)動感應(yīng)器。LT1108-5和LT1108-12在功能上與LT1108。-5和-12版本有片內(nèi)電壓固定5V或12V輸出的設(shè)置電阻。上的針腳8固定版本應(yīng)該連接到輸出。不需要外部電阻器。

感應(yīng)器選擇

總則

DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作原理是將能量作為磁通量儲存在電感器磁芯中，然后進(jìn)行切換能量進(jìn)入負(fù)載。因?yàn)樗峭浚皇请姾纱鎯螅ㄟ^選擇合適的開關(guān)拓?fù)洌敵鲭妷号c輸入電壓的極性可以更高、更低或相反。作為一個有效的能量傳遞元件電感器必須滿足三個要求。首先，電感必須足夠低，以使感應(yīng)器存儲足夠的空間最小輸入最壞情況下的能量電壓和接通時間。電感也必須足夠高，所以最大電流額定值為LT1108在另一個最壞的情況下不超過電感器最大輸入電壓和接通時間條件。此外，電感器芯必須能夠存儲所需通量；即不得飽和。在功率級通常會遇到基于LT1108的設(shè)計，小型表面貼裝飽和電流鐵氧體磁芯單元額定值在300mA至1A范圍內(nèi)，DCR小于0.4Ω（取決于應(yīng)用）足夠。最后，電感器必須具有足夠低的直流電阻，以便過多的功率不會因繞組中的熱量而損失。另一個考慮因素是電磁干擾（EMI）。在電磁干擾必須保持在例如，在有最小靈敏度的情況下附近的電路或傳感器。桿芯類型較少EMI不成問題的昂貴選擇。最小值最大輸入電壓，輸出電壓和輸出電壓電感器必須先建立電流挑選出來的。

升壓變換器

在升壓或升壓變換器（圖1）中，產(chǎn)生的功率由電感器補(bǔ)償輸入和輸出。電感器所需的功率由

其中VD是二極管壓降（1N5818肖特基為0.5V）。感應(yīng)器每周期所需的能量必須等于或大于

為了使轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)輸出。當(dāng)開關(guān)閉合時，電感器中的電流增加根據(jù)

式中，R'是開關(guān)等效電阻的總和（25°C時為0.8Ω）和電感器直流電阻。當(dāng)開關(guān)上的壓降與車輛識別號（VIN）相比很小時，簡單的無損方程

可以使用。這些方程假定t=0時，電感器電流為零。用開關(guān)調(diào)節(jié)器的說法，這種情況稱為“不連續(xù)模式運(yùn)行”。將LT1108規(guī)格表中的“t”設(shè)置為接通時間（通常為36μs）將產(chǎn)生特定“L”的IPEAK還有VIN。一旦知道IPEAK，電感器中的能量合閘結(jié)束時間可計算為

EL必須大于PL/fOSC，轉(zhuǎn)換器才能交付所需的功率。為達(dá)到最佳效率，應(yīng)保留IPEAK小于等于1A。較高的開關(guān)電流會導(dǎo)致通過交換機(jī)下降導(dǎo)致效率降低。在一般來說，開關(guān)電流應(yīng)保持在可以保持開關(guān)、二極管和電感器的損耗至少。例如，假設(shè)將在30mA時產(chǎn)生12V電壓從2V到3V輸入。回想方程式（01）

電感器所需能量為

選擇100μH的電感器值，結(jié)果為0.2ΩDCR在峰值開關(guān)電流

由于18.3μJ>16.6μJ，100μH感應(yīng)器將工作。這個可采用試錯法進(jìn)行優(yōu)選感應(yīng)器。記住開關(guān)電流的最大額定值如果計算的峰值電流超過此值，則可以使用外部功率晶體管。一個電阻器可以與ILIM管腳串聯(lián)以調(diào)用開關(guān)電流限制。電阻器的選擇應(yīng)使最小車輛識別號（VIN）下計算的IPEAK等于最大值開關(guān)電流（根據(jù)典型性能特性曲線）。然后，隨著VIN的增加，開關(guān)電流保持不變常數(shù)，從而提高效率。

降壓轉(zhuǎn)換器

降壓情況（圖2）與中的升壓不同在這兩個過程中，電感器電流流過負(fù)載電感器的充放電周期。當(dāng)前通過開關(guān)應(yīng)限制在~650mA模式。通過使用外部開關(guān)（見圖3）。ILIM引腳是成功的關(guān)鍵不同輸入下的操作。在確定輸出電壓、輸出電流和輸入后電壓范圍，峰值開關(guān)電流可以通過公式：

其中DC=占空比（0.60）

VSW=降壓模式下的開關(guān)下降

VD=二極管壓降（1N5818為0.5V）

IOUT=輸出電流

VOUT=輸出電壓

VIN=最小輸入電壓

VSW實(shí)際上是開關(guān)電流的函數(shù)

VIN、L、時間和VOUT的函數(shù)。為了簡化，1.5V可以作為非常保守的值用于VSW。一旦知道IPEAK，電感器值可以從

式中，tON=接通時間（36μs）。接下來，選擇限流電阻RLIM來給出IPEAK從RLIM降壓模式曲線。加上這個電阻器保持最大開關(guān)電流恒定輸入電壓增加。例如，假設(shè)在300mA時產(chǎn)生5V電壓從12V到24V輸入。回顧式（10），

接下來，使用等式（11）計算電感器值

使用下一個最低標(biāo)準(zhǔn)值（330μH）。

然后從曲線中選擇RLIM。對于IPEAK=500mA，RLIM=220Ω。

正負(fù)轉(zhuǎn)換器

圖4顯示了正負(fù)轉(zhuǎn)換的連接。所有的輸出功率必須來自電感器。在這種情況下，

在此模式下，開關(guān)布置在公共集電器或降壓模式。開關(guān)壓降可以建模為0.75V電源與0.65Ω電阻器串聯(lián)。當(dāng)開關(guān)閉合，電感器中的電流根據(jù)

由于35.5μJ>28.9μJ，220μH感應(yīng)器將工作。最后，應(yīng)該通過查看開關(guān)來選擇RLIM電流與RLIM曲線。在本例中，RLIM=150Ω。升壓（增壓模式）操作升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器提供輸出電壓高于輸入電壓。升壓轉(zhuǎn)換器不是短路保護(hù)，因?yàn)檩斎攵擞兄绷魍份敵觥?/p>

LT1108的常用升壓配置如所示

圖1。LT1108首先將SW1拉低，導(dǎo)致VIN–VCESAT出現(xiàn)在L1上。然后電流在L1中積聚。在接通時間結(jié)束時，L1中的電流為

開關(guān)關(guān)閉后，SW1電壓引腳

因?yàn)殡娏鞑荒芩查g停止而開始上升流入L1。當(dāng)電壓達(dá)到VOUT+VD時電感電流通過D1進(jìn)入C1，增加VOUT。LT1108根據(jù)需要重復(fù)此操作以保持VFB內(nèi)部參考電壓為1.245V。R1和R2設(shè)置根據(jù)公式計算的輸出電壓

降壓（降壓模式）操作

降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器將更高的電壓轉(zhuǎn)換為較低的電壓。LT1108的常見連接降壓轉(zhuǎn)換器如圖2所示。當(dāng)開關(guān)打開時，SW2將拉至VIN–VSW。這個在L1上施加一個等于VIN–VSW–VOUT的電壓，導(dǎo)致在L1中形成的電流。在開機(jī)時間結(jié)束時，L1中的電流等于

R3程序開關(guān)電流限制。這在輸入變化很大的應(yīng)用程序中尤為重要范圍。如果沒有R3，則每個開關(guān)都保持打開一段固定時間循環(huán)。在某些條件下，L1中的電流可以建立超過開關(guān)額定值和/或使感應(yīng)器飽和。100Ω電阻器對當(dāng)電流達(dá)到約700毫安。在降壓模式下使用LT1108時，輸出電壓應(yīng)限制在6.2V或以下。較高的輸出電壓可通過插入1N5818二極管與SW2引腳串聯(lián)（陽極連接至SW2）

高電流降壓操作

輸出電流可以通過使用離散PNP來增加傳遞晶體管如圖3所示。R1用作電流限制感應(yīng)。當(dāng)R1上的電壓下降時等于0.5VBE，開關(guān)關(guān)閉。如圖所示，開關(guān)電流限制在2A。可以計算電感器值基于公式的電感選擇步驟具有以下VSW保守表達(dá)式的轉(zhuǎn)換器段

R2提供關(guān)閉Q1的電流路徑。R3提供基礎(chǔ)開到Q1。R4和R5設(shè)置輸出電壓。PMOS場效應(yīng)晶體管可以當(dāng)車輛識別號（VIN）在10伏和20伏之間時，用以代替Q1。

反轉(zhuǎn)配置

LT1108可配置為正至負(fù)轉(zhuǎn)換器（圖4），或負(fù)-正轉(zhuǎn)換器（圖5）。在圖4中，這種排列與逐步降低，但反饋的高端指地面。此電平將輸出負(fù)移。作為在降壓模式下，D1必須是肖特基二極管，并且VOUT應(yīng)該小于6.2V。更多的負(fù)輸出如前一節(jié)所述，可調(diào)節(jié)電壓。在圖5中，輸入為負(fù)，而輸出為正。在這種配置中，輸入電壓的大小可以高于或低于輸出電壓。水平轉(zhuǎn)換，

由PNP晶體管提供，提供正確的極性

使用ILIM引腳

LT1108開關(guān)可編程為在一組開關(guān)電流，這是在競爭設(shè)備上找不到的功能。這使得輸入可以在很大范圍內(nèi)變化超過最大開關(guān)額定值或飽和感應(yīng)器。考慮分析顯示LT1108必須在800毫安峰值開關(guān)電流下工作2.0V輸入。如果VIN上升到4V，峰值開關(guān)電流將升至1.6A，超過最大開關(guān)電流額定值。選擇合適的電阻器（見“最大開關(guān)電流vs RLIM“特性），開關(guān)電流即使輸入電壓增加，也將被限制在800毫安ILIM特性有用的另一種情況發(fā)生了當(dāng)設(shè)備進(jìn)入連續(xù)模式運(yùn)行時。這個在以下情況下在加速模式下發(fā)生

當(dāng)輸入和輸出電壓滿足此關(guān)系時，在開關(guān)斷開時間內(nèi)，電感電流不為零。當(dāng)開關(guān)再次接通時，電流斜坡從感應(yīng)器的非零電流電平開始開關(guān)接通前。如圖6所示，感應(yīng)器電流在比較器之前增加到一個很高的水平關(guān)閉振蕩器。這種高電流會導(dǎo)致過大的輸出紋波，并要求輸出電容器和電感器的尺寸過大。但是，使用ILIM功能開關(guān)電流以編程級別關(guān)閉，如中所示圖7，保持輸出紋波最小

一個非常實(shí)用的程序

圖8詳細(xì)說明了限流電路。感測晶體管Q1，其基極和發(fā)射極與電源開關(guān)并聯(lián)Q2的比率約為Q2的0.5%集電極電流在Q1的集電極中流動。這個電流通過內(nèi)部80Ω電阻器R1和輸。連接的外部電阻值在ILIM和VIN之間設(shè)置電流限制。足夠的時候切換電流以在R1+RLIM，Q3上形成VBE打開并向振蕩器注入電流，關(guān)閉開關(guān)。通過這個電路的延遲大約是2μs。當(dāng)前觸發(fā)點(diǎn)在以下情況下變得不準(zhǔn)確接通時間小于5μs。電阻值編程 ming接通時間為2μs或更少將導(dǎo)致雜散開關(guān)電路中的響應(yīng)仍然保持輸出調(diào)節(jié)。

使用增益塊

LT1108上的增益塊（GB）可用作錯誤放大器，低電池檢測器或線性后調(diào)節(jié)器。這個增益塊本身是一個非常簡單的PNP輸入運(yùn)算放大器，它具有開路集電極NPN輸出。增益的負(fù)輸入塊內(nèi)部連接至1.245V參考電壓。積極的輸入在設(shè)定引腳上輸出。增益塊作為低電池探測器的布置直截了當(dāng)。圖9顯示了連接。R1和R2只需要足夠低的值，以便偏置電流設(shè)置的輸入不會導(dǎo)致大的錯誤。R2為33k足夠了。可加入R3引入少量遲滯。這將導(dǎo)致增益塊“捕捉”當(dāng)?shù)竭_(dá)觸發(fā)點(diǎn)時。1米到10米的數(shù)值射程最佳。然而，R3的加入將改變觸發(fā)點(diǎn)。

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