隨著手持電子設備的縮小，對緊湊、高效電源轉換器解決方案的需求也在增長。新型 LTC?3427 是一款全功能、低噪聲、升壓型轉換器，非常適合空間受限的應用。它將一個固定頻率、內部補償、同步升壓轉換器（具有輸出斷開、浪涌電流限制和軟啟動功能）集成到一個扁平的 0.75mm × 2mm × 2mm DFN 封裝中。1.25MHz 的開關頻率允許使用纖巧、扁平的電感器和陶瓷電容器，從而最大限度地減小了解決方案的占板面積。LTC3427 的固定頻率操作使其成為噪聲敏感型應用的理想選擇，在這些應用中，可能不希望與多模式轉換器相關的寬頻譜。只需 3427mm 即可將一個完整的基于 LTC2 的 3 堿性電池安裝至 3.200V/94mA、低噪聲、電源轉換器，效率高達 45%2的董事會房地產。

特征

LTC3427 采用低至 1.8V 的輸入電壓運作，并提供 1.8V 至 5.25V 的輸出電壓，因而適合于從雙節堿性 / NiMH 電池或單節鋰離子電池產生 3.3V 或 5V 電壓。固定頻率操作允許在輕負載下進行更嚴格的調節，并提供非常低的輸出電壓紋波，從而消除了某些多模轉換器中的負載可變噪聲諧波。通過集成低柵極電荷內部開關，N溝道的額定值為0.525Ω，P溝道的額定值為0.575Ω（典型值），從而實現高效率。

LTC3427 還提供了浪涌電流限制軟起動。在啟動期間，LTC3427 在 500.2ms 的周期內緩慢地將峰值電感器電流從零斜坡上升至一個大于 5mA 的最大值。帶斜率補償的電流模式控制可確保對輸入線路和輸出負載瞬變的出色響應。反饋回路的內部補償進一步消除了外部元件，有助于降低成本并簡化設計過程。當器件在不連續模式下工作時，抗振鈴電路可降低EMI。在停機模式中，該器件吸收小于 1μA 的靜態電流，并將輸出與電源斷開，允許輸出放電至 0V。

兩個堿性電池至3.3V、650mW轉換器

LTC3427 僅需幾個外部組件即可創建多種低電壓、低功率轉換器解決方案。圖2示出了最大輸出電流為2mA的3堿性電池至3.200V轉換器。通過仔細的電路板布局和使用微小的輸入和輸出電容器，可以將整個轉換器壓縮到45mm2的電路板空間。建議將X5R陶瓷電容器用于V在和 V外繞過。

圖1.可以將整個基于 LTC3427 的升壓型轉換器安裝到 45mm 中2.

圖2.2節堿性電池至3.3V同步升壓轉換器。

盡管整體解決方案成本低，所需面積小，但不會犧牲效率。圖3顯示，該轉換器的峰值效率高達94%，可通過充滿電的電池實現。由于操作該轉換器所需的靜態電流非常吝嗇，因此在 200mA 至幾 mA 的寬輸出負載范圍內保持高效率。圖4顯示了固定頻率開關對V的影響外在很寬的負載范圍內產生紋波，從而最大限度地減少噪聲敏感型應用的EMI頻譜。這些波形適用于一個 4.7μF 輸出電容器。可以通過增加此值來減少紋波。

圖3.圖2中轉換器的效率與負載電流的關系。

圖4.低電壓外圖2電路在寬負載范圍內的紋波。

解決方案規模和效率之間總是需要權衡。對于電路板空間問題更為關鍵的應用，使用表面貼裝片式電感器可以節省大量空間。在負載電流為50mA至100mA的典型應用中，犧牲3%–4%的效率，通過使用村田制作所LQH25MC系列等微型片式線圈，可以節省30%–2%的電路板空間。

鋰離子至5V、1W轉換器

對于電路板空間非常寶貴的5V應用，圖5示出了最大輸出電流為5mA的單節鋰離子電池至200V轉換器。與前面的示例一樣，通過仔細的電路板布局和元件選擇，該轉換器解決方案應僅占用45mm2的電路板空間。通過使用微型片式電感器，可以進一步節省電路板空間。如圖6所示，充滿電的電池可實現高達93%的峰值效率。在同步整流器（SW節點至V）上增加一個可選的低電流肖特基二極管外） 可以將效率提高多達 2%，盡管這會抵消輸出斷開功能。

圖5.單節鋰離子電池至5.0V同步升壓轉換器。

圖6.單節鋰離子電池至5.0V轉換器的效率與負載電流的關系。

結論

LTC?3427 采用緊湊的 2mm × 2mm DFN 封裝，是業界尺寸最小的高效率、低噪聲、同步升壓型轉換器，具有真正的輸出斷接和軟起動功能。由于只需要很少的外部元件，因此無需犧牲性能即可實現盡可能小的電源轉換器解決方案。LTC3427 是低電壓、低功率轉換器應用的理想選擇，尤其是那些面臨嚴重空間限制或噪聲敏感性挑戰的應用。

審核編輯：郭婷