單片式開關穩壓器和開關控制器共同主導著 DC/DC 轉換器市場。通常，它們各自的應用程序幾乎沒有重疊?；?a target="_blank">控制器的解決方案適用于高性能、高功率應用，在這些應用中，最小的功率損耗和最高的熱性能是優先考慮的。相比之下，單片穩壓器在以緊湊尺寸為主要要求的低功耗應用中更受歡迎?？刂破魍ǔＬ峁┍葐纹鉀Q方案更多的功能，但在解決方案尺寸上處于明顯的劣勢。單片式穩壓器的輕尺寸通常以特性和功率損耗增加為代價，并且它們對集成MOSFET的依賴對功耗造成了實際限制。

LTC?3613 單片式穩壓器通過將一個高性能全功能控制器與內置低 R 值相結合，模糊了控制器和單片式穩壓器應用之間的界限DS（ON）場效應管。

表 1.高功率單片穩壓器系列LTC3608LTC3609LTC3610LTC3611LTC3613

特征

LTC3613 能夠接受一個 4.5V 至 24V 的輸入電壓，并支持 0.6V 至 5.5V 的輸出電壓。板載頂部和底部 MOSFET 具有低 RDS（ON），分別約為 7mΩ 和 5mΩ，從而保持較低的功耗，并允許 LTC3613 提供高達 15A 的可調負載電流。

LTC3613 具有真正的遠端差分輸出電壓檢測功能。這允許在最大負載電流和共享接地層下精確調節輸出。該特性對于低輸出電壓應用至關重要，在這些應用中，即使是由板跡線上寄生IR壓降引起的小電壓偏移也會使調節精度損失幾個百分點。遠端差分輸出檢測和 LTC3613 的準確內部基準相結合，在整個電壓、負載和溫度范圍內提供了出色的輸出調節準確度：25°C 時為 ±0.25%，0°C 至 85°C 時為 ±0.67%，–40°C 至 125°C 時為 1%。

LTC3613 具有一個 60ns 的低最小導通時間，因而可在高開關頻率下實現高降壓比。由于其復雜的受控導通時間、谷值電流模式架構，導通時間受到控制，因此開關頻率在線路和負載下的穩態條件下是恒定的。它還允許 LTC3613 在短短幾個周期內從一個大負載階躍中恢復。這種架構可在多個 LTC3613 之間產生均衡的均流，這些 LTC3613 可輕松并聯以用于高功率應用。它還包括一個鎖相環 （PLL），用于與外部時鐘同步，特別適用于高電流、低輸出電壓應用，在這些應用中，并聯相位的交錯可以最大限度地減少輸出電壓紋波。

LTC3613 包括多種安全和保護功能，包括過壓保護和限流折返。如果輸出超過編程值的7.5%，則將其視為過壓（OV）情況，頂部MOSFET立即關閉，底部MOSFET無限期導通，直到OV條件被清除。還提供電源良好輸出監視器，如果器件超出 0.6V 基準電壓的 ±7.5% 窗口，則進行標記。在輸出短路的情況下，如果輸出故障超過50%，則最大檢測電壓降低到其全值的四分之一左右，從而將電感電流水平限制在其最大值的四分之一。

LTC3613 通過其輸出電壓跟蹤和軟起動功能，在啟動和停機排序期間提供了對輸出的精確控制。外部 V抄送還提供輸入引腳，允許旁路其內部 LDO，從而在高功率應用中提高效率。

LTC3613 可配置為通過一個串聯檢測電阻器 R 的電感器電流意義，或通過電感 DCR 傳感網絡。兩種電流檢測方案之間的權衡主要是成本、功耗和精度問題。與檢測電阻方案相比，DCR 檢測越來越受歡迎，因為它的成本和功率損耗更低。即便如此，電流檢測電阻的嚴格容差也能提供最精確的電流限值。

圖 1 示出了 LTC3613 的一個典型應用，該應用配置為在一個 24V 至 1.2V 的高降壓型解決方案中進行 DCR 檢測，并同步至一個 350kHz 外部時鐘。圖2顯示了效率，圖3顯示了瞬態性能。

圖1.24V 輸入至 1.2V 輸出，采用電感器 DCR 檢測，以最大限度地減小解決方案尺寸和成本，并最大限度地提高效率。

圖2.穩壓器的效率如圖1所示。

圖3.圖1所示電路的負載瞬態響應。

結論

LTC3613 通過包括各種用戶可編程功能（如軟起動、可編程頻率、外部時鐘同步、可調電流限值和可選的輕負載操作模式），提供了比典型的單片式開關穩壓器更大的設計靈活性。其過壓保護和帶折返電流限制的可編程電流限制等關鍵安全特性進一步提高了器件的穩健性。外部 V抄送為高功率應用提供輸入。與傳統單片相比，其緊湊的解決方案尺寸、廣泛的功能集和高性能功能擴展了其使用范圍，使其適用于不斷擴大的應用范圍。

審核編輯：郭婷