LTC?3857 和 LTC3858 是通用型低靜態電流 （I Q），兩相雙輸出同步降壓控制器，非常適合在從幾乎無負載到多安培的寬負載電流范圍內要求高效率和最小功率損耗的應用。它們具有 4V 至 38V （絕對最大值為 40V） 的寬輸入電源范圍，涵蓋各種電池化學成分和電源。每個輸出可在 0.8V 至 24V （絕對最大值為 28V） 范圍內設置。

LTC3857 和 LTC3858 是引腳兼容型器件，它們僅略有不同，尤其是在短路操作和輕負載操作方面。下面將討論這些差異，并在表1中總結。每個版本的“-1”版本功能略少（表 2）。LTC3857 / LTC3858 還主要與廣受歡迎的低 I 型 LTC3827 / LTC3826 系列引腳兼容。Q控制器。圖 1 示出了一個典型的應用電路，其中 LTC3857 用于將一個變化很大的汽車電池電壓轉換為兩個穩壓良好的輸出。

圖1.高效率雙路輸出3.3V/8.5V降壓轉換器。當V小于8.5V時，8.5V輸出跟隨V。

低 IQ延長電池運行時間

在許多應用中，一個或多個電源始終保持活動狀態，通常處于待機模式，其中很少或沒有負載電流。在這些“始終開啟”的系統中，電源電路的靜態電流代表了從輸入電源（電池）汲取的絕大部分電流。有一個低的IQ電源對于延長電池運行時間至關重要。在突發模式操作中，當一個輸出處于活動狀態時，LTC3857 僅吸收 50μA 電流，當兩個輸出均使能時僅吸收 65μA 電流，而 LTC3858 在一條輸出處于活動狀態時吸收 170μA 電流，當兩個輸出均使能時僅吸收 300μA 電流。當兩個輸出均關斷時，兩個器件的功耗僅為 8μA。

操作模式

PLLIN/MODE 引腳用于在低負載電流下設置三種模式之一：突發模式操作、脈沖跳躍模式或強制連續模式。強制連續模式保持從空載到滿載的恒定頻率操作，但代價是輕負載效率。突發模式操作是輕負載下最有效的模式，盡管紋波略高，靜態電流最低。脈沖跳躍模式在某種程度上是一種折衷方案，在輕負載下保持非常低的紋波和中等效率。圖2和圖3顯示了這三種模式下的效率。

圖2.采用LTC3857的圖1電路的效率。圖中顯示了三種工作模式（強制連續、脈沖跳躍和突發模式操作）的效率。在較重負載下，效率與模式無關。

圖3.采用LTC3858的圖1電路的效率。請注意，強制連續和脈沖跳躍模式下的效率與圖 2 中的 LTC3857 基本相同 — 只是突發模式操作在輕負載至中等負載下有所不同。

LTC3857 和 LTC3858 在強制連續和脈沖跳躍模式下以類似的方式運作。但是，突發模式操作存在差異。LTC3857 專為實現最低靜態電流和相對較低的紋波而優化。LTC3858 專為在寬負載電流范圍內實現最高效率而優化。這意味著 LTC3857 在比 LTC3858 更低的負載電流下轉換到恒定頻率操作 （具有較低的紋波），而 LTC3858 在中間輕負載下保持更高的效率 （具有較高的紋波）（圖 4 和圖 5）。

圖4.電感電流紋波在 12V 至 3.3V （100μA 負載電流）LTC3857 和 LTC3858 僅在突發模式操作方面有所不同。

圖5.LTC3857 和 LTC3858 在配置為突發模式操作 （PLLIN/MODE 引腳接地） 時的效率比較圖1電路。在非常輕至幾乎沒有負載的情況下，LTC3857 由于其低 I 而具有最低的功率損耗Q.在中間負載條件下，LTC3858 的效率更高，但代價是紋波。

電流檢測、限流和短路保護

LTC3857 / LTC3858 均采用一種峰值電流模式架構。高速軌到軌差分電流檢測比較器持續監控電流檢測元件兩端的電壓，該元件可以是檢測電阻器，也可以是電感器的直流電阻（源自R-C網絡）。峰值檢測電壓由三態 ILIM 引腳（固定在“-1”版本）設置。如果發生短路，限流折返會降低峰值電流，以最大限度地降低功率元件的耗散。在啟動期間禁用折返，以實現可預測的跟蹤或軟啟動。

LTC3858 具有一項附加功能，可在短路事件期間提供進一步保護。SS引腳可用作短路定時器。如果短路持續足夠長的時間，輸出將“閉鎖”并停止開關。鎖存器只能通過循環運行引腳或循環輸入電源（V在).這種閂鎖功能可以通過在SS和INTV之間連接電阻器來消除抄送引 腳。LTC3858 的兩個通道獨立工作;即，一個通道上的短路鎖存不會影響另一個通道。

盡管電流折返和鎖存在短路事件期間都提供了額外的保護級別，但 LTC3857 / LTC3858 基本上受到其電流模式架構的保護。電流比較器始終處于活動狀態，這意味著可以根據需要優雅地跳過開關周期，以始終控制電感電流。

其他重要功能

FREQ 引腳用于設置開關頻率。將此引腳接地可選擇 350kHz，同時將其連接到 INTV抄送選擇 535kHz。將單個電阻從該引腳連接到地，可將頻率設置在 50kHz 至 900kHz 的任意范圍內。95ns 的最短導通時間短，即使在高頻下也能實現低占空比操作。最大 99% 占空比能力允許低壓差操作，適用于低輸入/高輸出電壓應用。

一個內部補償鎖相環 （PLL） 使 LTC3857 / LTC3858 能夠在 75kHz 至 850kHz 的頻率范圍內同步至一個外部時鐘源 （施加于 PLLIN/MODE 引腳）。當同步時，LTC3857 / LTC3858 在強制連續模式下工作，以保持獨立于負載電流的恒定頻率操作。當外部時鐘不存在或暫時中斷時，LTC3857 / LTC3858 以由 FREQ 引腳設定的頻率運作。內部PLL濾波器預偏置至對應于該自由運行頻率的電壓。當檢測到外部時鐘時，PLL使能。由于PLL濾波器是預偏置的，在此轉換期間幾乎不必充電或放電，因此可以快速實現同步，頻率變化很小，輸出電壓紋波最小。

MOSFET 驅動器和控制電路由 INTV 供電抄送，默認情況下由內部低壓差 （LDO） 穩壓器從主輸入電源引腳 （V在).具有優化死區時間控制的強柵極驅動器可在重負載下提供高效率。為了減少 MOSFET 柵極電荷損耗引起的功耗并提高高輸入電壓下的效率，可以將 5V 至 14V （最大值 abs） 的電源連接到 EXTV抄送針。在 EXTV 上檢測到電源時抄送、V在LDO 被禁用，EXTV 之間的另一個 LDO抄送和國際電視抄送已啟用。電視抄送通常連接到由 LTC3857 / LTC3858 產生的輸出電壓之一。

LTC3857 / LTC3858 為每個通道提供了一個 RUN 引腳。運行啟用輸出和 INTV抄送供應。LTC3857 為每個通道提供了一個 TRACK/SS 引腳，該引腳充當軟起動或允許輸出跟蹤一個外部基準 （例如，另一個電源）。LTC3858 具有一個用于每個通道的雙功能 SS 引腳。SS 用于軟起動 （如 LTC3857 上的 TRACK/SS 引腳，但沒有跟蹤），也用于用作可選的短路鎖斷定時器。

汽車應用的理想選擇

LTC3857 尤其非常適合汽車應用，包括導航、遠程信息處理和信息娛樂系統。寬輸入電壓范圍足夠高，可以防止雙電池和拋負載瞬變，同時足夠低，可以在冷啟動和發動機啟動期間連續運行。超低的 50μA 靜態電流非常適合于始終接通電源，即使在點火關閉時也能使能。寬輸出電壓范圍支持通常用于音頻系統、CD/DVD 播放器和磁盤驅動器的更高電壓軌。當電池電壓驟降時，99% 占空比能力可為這些電源軌提供低壓差。

多相單輸出應用

LTC3857 / LTC3858 通常配置為兩個獨立的輸出，這些輸出以 180° 錯相方式運行。異相操作通道可最大限度地降低所需的輸入電容。然而，LTC3857 / LTC3858 還可配置兩個功率級來驅動單個輸出。圖6所示為一個19V–28V輸入電源，產生一個穩定的12V/150W輸出。在此配置中，兩個通道的補償 （ITH）、反饋 （VFB）、使能 （RUN） 和軟啟動 （TRACK/SS 或 SS） 引腳連接在一起。由于通道異相工作，有效開關頻率加倍，從而最大限度地減少所需的輸入和輸出電容和電壓紋波，同時允許更快的瞬態響應。LTC3857 / LTC3858 由于其峰值電流模式控制架構，提供了固有的快速、準確的逐周期均流。

圖6.2相單輸出應用。多個 LTC3857 / LTC3858 控制器可級聯以驅動具有多達 12 個異相工作的功率級的單輸出，適用于非常高功率的應用。

LTC3857 / LTC3858 還可用于具有三相或更多相的設計。CLKOUT引腳可以驅動其他控制器的PLLIN/MODE引腳，而PHASMD引腳可以調整每個控制器的相對相位。這允許 3、4、6 和 12 相操作。

結論

LTC?3857 和 LTC3858 是幾乎引腳兼容的器件，非常適合于要求在從無負載到滿負載的寬負載范圍內實現高效率的轉換器。其低靜態電流可延長電池供電系統的使用壽命。它們分別從 4V 至 38V 的輸入調節 0.8V 至 24V 的兩個獨立輸出。短的最小導通時間和 99% 的占空比能力允許從非常低到非常高的占空比的高頻操作。LTC3857 和 LTC3858 在 5mm × 5mm QFN 封裝和 28 引腳窄體 SSOP 封裝中集成了這些功能以及更多功能。

審核編輯：郭婷