隨著汽車和工業應用中微處理器數量的不斷擴大，對堅固耐用的降壓穩壓器的需求也在增加，該穩壓器可以在寬輸入電壓范圍內工作并承受高壓瞬變和輸出短路。基于微處理器的應用還需要監控功能，如上電復位（POR）和看門狗定時，以確保高系統可靠性。穩壓器必須在輕負載下具有高效率，以延長電池壽命。LT3689 采用纖巧型 16 引腳 3mm × 3mm QFN 封裝和 16 引腳 MSOP 封裝，可提供所有這些特性。

LT3689 降壓型穩壓器的特性

LT3689 采用一種恒定頻率、電流模式架構以提供 800mA 的連續輸出電流。該器件工作在 3.6V 至 36V 的寬輸入范圍，并可保護自身免受高達 60V 的輸入瞬變的影響。它經過內部補償，有助于減少外部元件數量。開關頻率可通過連接電阻器在 350kHz 和 2.2MHz 之間的任何位置設置。T引腳接地，使設計人員能夠優化元件尺寸和效率。開關頻率還可以同步至一個外部時鐘，用于噪聲敏感型應用。一個外部電阻分壓器將輸出電壓設置為高于器件 0.8V 基準的任何值。此外，升壓二極管集成在IC中，以最大限度地減小解決方案尺寸和成本。圖 1 示出了 LT3689 的典型應用。

圖1.LT3689典型應用電路，復位時間設置為157ms，看門狗超時周期設置為182ms。

軟啟動和輸出短路保護

LT3689 包括一種軟起動功能，用于限制啟動期間的最大浪涌電流和從故障條件中恢復。軟啟動電路在大約 150μs 內將峰值開關電流限值斜坡上升，從而減小了峰值輸入電流。

DA引腳用于監視箝位二極管中的電流。如果開關周期結束時的箝位二極管電流高于DA電流限值，則器件會延遲開關導通，直到箝位二極管電流降至DA電流限值以下。這可在電感器電流失控情況下保護 LT3689，尤其是在具有高輸入電壓和小電感值的高開關頻率下的輸出過載或短路期間。頻率折返、逐周期電流限制和熱關斷等其他保護功能共同確保器件在啟動、過載或短路期間不會因開關電流過大而損壞。

引腳可選工作模式：低紋波突發模式操作和脈沖跳躍模式

可通過 SYNC 引腳選擇兩種工作模式。對 SYNC 引腳施加一個邏輯低電平可實現低紋波突發模式操作，從而在輕負載下保持高效率，同時保持低輸出紋波。在突發模式操作中，LT3689 向輸出電容器提供單周期突發電流，然后是休眠周期。在突發之間，與控制輸出開關相關的所有電路都關斷，從而降低了V?在典型應用中的引腳和 OUT 引腳電流分別僅為 50μA 和 75μA。當負載電流降至無負載狀態時，休眠時間的百分比增加，從而降低平均輸入電流。

SYNC上的邏輯高電平禁用突發模式操作，允許器件在輕負載時跳過脈沖。與突發模式操作相比，這種脈沖跳躍模式的優勢在于，該器件繼續以編程頻率（由R設置）切換。T） 低至非常低的負載電流，在 15V 時高于 12mA在在典型應用中。

可編程欠壓鎖定

LT3689 可通過將 EN/UVLO 引腳拉至低于 0.3V 來實現停機模式。在停機模式中，靜態電流小于 0.5μA。EN/UVLO 引腳還可用于執行精確的欠壓鎖定 （UVLO） 功能。電阻分壓器從V開始在引腳可用于利用EN/UVLO引腳的1.26V精確閾值對電路的UVLO閾值進行編程。該引腳上還提供一個 4μA 電流遲滯，以允許用戶對所需的電壓遲滯進行編程。LT3689 還具有一個內部 UVLO，用于防止該器件在 V在引腳始終低于 3.3V（典型值）。該器件僅在V時開始切換在高于 3.4V，EN/UVLO 引腳高于 1.26V 門限。

低壓差

LT3689 對于高于 3V 的輸出電壓具有低壓差。該器件的最小工作電壓由 LT3689 的內部欠壓閉鎖或其最大占空比決定。與許多降壓型穩壓器不同，LT3689 可通過保持接通多個周期來延長其占空比，前提是升壓電容器的充電功率高于 2.5V 的最小電壓。最終，經過幾個開關周期后，升壓電容放電。內部電路檢測到這種情況，并僅在需要時為升壓電容器充電。此外，更大的升壓電容器允許更高的占空比，從而實現極低的壓差操作。5V典型應用的壓差電壓在400mA負載時約為200mV，在900mA負載時約為800mV。

上電復位 （POR）

許多基于微處理器的應用由開關穩壓器輸出供電，必須在微處理器開始工作之前知道穩壓器輸出何時準備就緒且穩定。同樣，一旦運行，當穩壓器輸出降至最小容許閾值以下時，例如在過載或關斷條件下，必須警告電子系統。這是為了防止不可靠的操作，并允許微處理器在完全斷電之前執行內務管理操作。

LT3689 的準確內部電壓基準和抗毛刺精準 POR 比較器和定時器電路可滿足基于微處理器的應用的這些特定需求。開關穩壓器的輸出電壓必須高于編程值的90%，RST引腳才能保持高電平（參見圖2）。LT3689 在上電、斷電和欠壓條件下置位 RST。一旦輸出電壓升至RST門限以上，可調復位定時器即啟動，RST在復位超時周期后釋放。關斷時，一旦輸出電壓降至RST門限以下，RST將保持在邏輯低電平。復位定時器可使用一個外部電容器進行調節。RST 引腳對 OUT 引腳具有較弱的上拉力。

圖2.LT3689 的上電復位功能。

POR比較器旨在避免誤觸發。FB引腳上的高頻噪聲可能會錯誤地使RST跳閘，特別是當監控輸出已經接近復位門限時。這可能會導致RST引腳出現振蕩行為。解決這個問題的傳統方法是在比較器輸入中添加一些直流遲滯，一旦輸出翻轉，閾值就會改變。問題在于，增加直流遲滯會使跳閘電壓精度降低，因為一旦輸出發生變化，跳變點就會改變。LT3689 不使用遲滯。相反，它對比較器上的瞬態事件執行類似積分的功能。這樣，事件的幅度和持續時間對于比較器閾值都很重要。圖3顯示了使比較器跳閘所需的典型瞬態持續時間與比較器過驅（占跳閘閾值的百分比）的關系。

圖3.典型瞬態持續時間與 POR 比較器過驅的關系。

選擇復位定時電容器

復位超時周期可調，以適應各種微處理器應用。復位超時周期，tRST，通過連接C之間的電容器來調節波爾引腳和接地。該電容器的值由以下因素決定：

與 C波爾在法拉德和 tRST在幾秒鐘內。該 C波爾每毫秒延遲的值也可以表示為 C波爾/ms = 432 （pF/ms）。

離開 C波爾引腳未連接產生大約 25μs 的最小復位超時，RST 引腳上拉 10kΩ 至 5V。最大復位超時受最大可用低漏電容的限制。超時周期的精度將受到電容漏電（標稱充電電流為2μA）和電容容差的影響。建議使用低漏電陶瓷電容器。

看門狗模式：超時或窗口

LT3689 還包括一個可調看門狗定時器，用于監視微處理器的活動。如果μP中發生代碼執行錯誤，看門狗會檢測到該錯誤并將WDO引腳設置為低電平。該信號可用于中斷例程或復位μP。

看門狗在超時或窗口模式下運行（參見圖 4）。在超時模式下，微處理器需要在看門狗定時器到期之前切換WDI引腳，以保持WDO引腳高電平。如果WDI引腳上的電壓在編程超時周期內沒有轉換，則電路將WDO拉低。

圖4.看門狗時序圖。

在窗口模式下，WDI引腳的負向脈沖必須出現在編程的時間窗口內，以防止WDO變低。如果在下邊界周期內記錄了兩個以上的下降脈沖（t西德華數字），WDO引腳被強制為低電平。如果在上邊界周期內沒有向WDI引腳提供負邊沿，則WDO引腳也會變低（t西渡).

在代碼執行錯誤期間，微處理器輸出太快或太慢的 WDI 脈沖。這種情況斷言 WDO 低，并強制微處理器重置程序。

在窗口模式下，WDI 信號以正常操作的上限和下邊界周期為界。WDI輸入信號的周期應長于窗口模式的下邊界周期，短于上限邊界周期，以在正常情況下保持WDO高電平。窗口模式的下邊界周期和上邊界周期的固定比率為 31。這些時間可以通過調整C上的外部電容器來增加或減少西德電針。

在兩種看門狗模式下，當 WDO 被置位時，復位定時器將啟用。重置計時器運行時出現的任何 WDI 脈沖都將被忽略。當復位計時器到期時，允許 WDO 再次回到高電平。因此，如果沒有輸入施加到WDI引腳，則看門狗電路會在WDO引腳上產生一系列脈沖。該脈沖序列的高電平時間等于上邊界周期，低電平時間等于復位周期。此外，WDO和RST不能同時處于邏輯低電平。如果 WDO 為低電平且存在欠壓鎖定故障，則 RST 變為低電平，WDO 將變為高電平。

WDE引腳允許用戶打開或關閉看門狗功能。此功能可用于在工廠中對連接的微處理器進行可靠的編程。在微處理器的工廠編程過程中，WDE引腳可以保持高電平，以防止WDO切換，從而防止WDO干擾微處理器的編程過程。

當輸出電壓低于調節值10%或出現看門狗錯誤時，將WDO和RST引腳連接在一起將產生復位信號。

選擇看門狗定時電容

看門狗上邊界周期是可調的，可以針對軟件執行進行優化。看門狗上邊界周期通過在C之間連接一個電容來調節西德電引腳和接地。給定指定的看門狗上限周期，電容由下式確定：

對于給定電容器，窗口模式下邊界周期與上邊界周期具有固定關系。下邊界周期與上邊界周期的關系如下：

離開 C西德電引腳未連接產生約200μs的最小看門狗上邊界周期，在WDO引腳上拉至10V的5kΩ。最大超時受最大可用低漏電容的限制。上下邊界周期的精度受電容漏電（標稱充電電流為2μA）和電容容差的影響。建議使用低漏電陶瓷電容器。

結論

LT3689 的寬輸入范圍、低靜態電流、監控功能、穩健性和小尺寸使其成為為汽車和工業應用供電的理想選擇。該器件可承受 60V V在保證最大 V 的瞬態和正常工作在36V，該器件對浪涌和短路條件具有魯棒性。突發模式電路可在輕負載下提供高效率。可編程開關頻率允許設計人員在元件尺寸和效率之間進行權衡。LT3689 的準確 POR 和看門狗電路允許對連接到 LT3689 開關穩壓器輸出的微處理器進行完全的監控。

審核編輯：郭婷