升压转换器集成Silent Switcher技术和输入断开功能，实现出色性能和可靠保护

时间：2025-09-10 17:23:22

关键字：升压转换器集成电路电路

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[导读]本文介绍一款小尺寸、功能强大、低噪声的单芯片同步升压转换器。文章重点介绍了该集成电路的多个特性。这些特性能够增强电路性能，并支持定制，以满足各种应用的要求。

摘要

本文介绍一款小尺寸、功能强大、低噪声的单芯片同步升压转换器。文章重点介绍了该电路" target="_blank">集成电路的多个特性。这些特性能够增强电路性能，并支持定制，以满足各种应用的要求。

简介

传统的同步升压转换器几乎无法针对输出端短路事件提供保护。升压转换器的拓扑结构决定了，当输出短接到地时，会形成从输入到地的直通路径，从而产生巨大的短路电流，可能严重损坏器件。相比之下，这款单芯片同步升压转换器具有短路保护功能，可以监控输入，并在发生短路时断开输入，从而保护器件免受损坏。

LT8342 集成了40 V、9 A电源开关，输出电压可编程，最高可达36 V。它还支持2.8 V至40 V的宽输入电压范围；针对VIN ≥ VOUT的情况，它支持PassThru™（直通）工作模式。在突发工作模式(Burst Mode®)下，该集成电路(IC)的VIN引脚静态电流非常低。它可以编程为或同步至最高3 MHz，因此外部元件和核心解决方案的尺寸得以减小。该器件采用Silent Switcher®架构，在实现高效率的同时有效减少了电磁干扰(EMI)。它采用紧凑的4 mm × 4 mm LQFN封装。

高性能24 V、3 A电源

图1所示为实现了输出短路保护的24 V升压应用。当输入电压高于12 V时，它可以提供最大3 A的负载电流。当在RT引脚放置15 kΩ电阻时，开关频率设置为2 MHz。

图1.带有输出短路保护的2 MHz、24 V升压转换器。

通过配置SYNC/MODE引脚，这款升压转换器可以工作在突发模式或跳脉冲模式，具体取决于应用需求。突发模式可在轻负载条件下提供更高的效率，而跳脉冲模式则能够降低输出纹波。图2显示了该24 V应用在突发模式下的效率(SYNC/MODE = 0 V)。在轻负载条件下，效率保持在70%以上；当输入电压为20 V时，在3 A时效率达到95%以上的峰值。

图2.突发模式(SYNC/MODE = 0 V)下的效率和功率损耗与电流的关系。

图3.传导EMI性能（CISPR 25 5类峰值）。

低IQ电流

在突发工作模式下，LT8342提供较小单脉冲电流以维持输出电压，然后进入休眠周期。在休眠期间，如果未使能短路保护，VIN引脚仅消耗9 µA电流；如果使能短路保护，该引脚消耗28 µA电流。负载越小，该器件处于休眠模式的时间比例就越大，因此轻负载下的效率会更高。此外，IC处于关断模式时，仅消耗350 nA的输入静态电流。

CISPR 25 5类辐射结果

该IC提供可选的展频(SSFM)模式，结合Silent Switcher架构，使EMI辐射进一步降低。通过配置SYNC/MODE引脚使能SSFM时，内部振荡器频率在其编程值和大约高出13%的值之间变化。根据CISPR 25 5类标准，传导和辐射EMI结果分别如图3和图4所示。SSFM还可以在突发模式或跳脉冲模式下激活，从而同时实现低EMI和高效率。

图4.辐射EMI性能（CISPR 25 5类峰值）。

短路保护

该转换器具有输出短路保护机制，可防止其在短路事件中受损。外部检测电阻和N沟道FET（与转换器输入串联）可监控电流，并在必要时断开输入。当流过检测电阻的电流上升到足够高的程度，以至触发内部比较器的电压阈值时，IC会将把GATE引脚拉至地，从而关断外部FET并限制短路电感电流。图5和图6中的波形展示了输出端发生短路事件时IC的典型响应。

图5.输出短路保护。

内部打嗝定时器计数40 ms，然后重新接通外部FET。如果短路仍然存在，则当触发电流检测时，输入会再次断开。

图6.输出短路期间的打嗝现象。

PassThru工作模式

LT8342是汽车预升压应用的理想选择，此类应用中升压转换器的输入电压通常高于稳定输出电压。当发生这种情况时，IC进入PassThru模式。顶部内置同步电源开关保持100%占空比导通，而底部开关保持关断，从而创建从输入到输出的直通路径。该器件还能进入低静态电流状态：当未使能短路保护时，其消耗12 µA电流；当使用外部输入断开FET时，其消耗26.5 µA电流。图7显示了汽车启停和冷启动的预升压应用，图8展示了PassThru模式激活时的运行情况。