4开关降压-升压控制器，具备直通功能，可以消除开关噪声
david megaw 和 bruce haug
常见的dc-dc转换器问题是：在输入电压可能高于、低于或等于输出时生成稳压电压，也就是说，转换器必须执行升压和降压操作。从标称12 v电池为汽车电子供电，就是一个典型场 景，从引擎冷启动（低至3 v）到负载突降（高达100 v），或者因为操作员出错导致出现反向电池电压（电压变化范围相当广泛）。从sepic到4开关拓扑，有好几种dc-dc转换器拓扑可以执 行升压和降压操作，但这些解决方案中没有任何一个能够在主动激活开关的情况，直接将输入电压输入到输出，现在依然是这样。
lt8210是一个同步降压-升压控制器，可以在直通 pass-thru™ 模式下运行，帮助消除emi和开关损耗，并且最大化效率（高达99.9%）。当输入电压在用户可编程窗口内时，直通功能直接将输入传递到输出端。lt8210的输入电压范围在2.8 v到100 v之间，所以它的稳压范围从冷启动期间的最低输入电压，一直到未受抑制的负载突降的峰值幅度。lt8210可以作为传统的降压-升压控制器运行，支持引脚可选的连续导通模式(ccm)、脉冲跳跃或突发模式 burst mode® 运行，或者在直通模式中，输出电压可以根据编程窗口调节。当这个窗口中的输入电压在不主动开关fet的情况下被直接传输至输出时，运行时 iq 极低，且没有开关噪声。
直通操作模式
图1显示了简化的lt8210示意图，配置用于实施直通操作，输出调节范围为8 v至16 v。直通窗口的顶部电压和底部电压分别由fb2和fb1电阻分压器设置。
图1. lt8210 8 v至16 v直通稳压器电路
图2显示了此电路的输入/输出传输特性。当输入电压高于直通窗口时，lt8210将其降低到稳定的16 v输出。如果输入电压低于直通窗口，lt8210会增大该电压，并将输出保持在8 v。当输入电压在直通窗口范围内时，顶部开关a和d保持开启，使得输出可以跟踪输入，且部件可以进入低功率状态， vin 和 vinp 引脚上的典型静态电流分别为4 µa和18 µa。在这种非开关状态下，既不存在emi，也不存在开关损耗，因此效率可以达到99.9%以上。
图2. 在直通输入电压窗口中，直通操作效率可以达到99.9%
图3. 在直通模式下，lt8210会快速响应80 v未抑制负载突降脉冲，将输出限制在可编程的16 v最大值。
图4. 在直通模式下，lt8210通过增压至可编程的8 v最小输出电压来响应冷启动脉冲(<4 v)。
图5. 直通区域的效率达到将近100%（与持续导通模式下的效率相比）。
图6. lt8210在直通区域内具有超低静态电流。
结论
对于dc-dc转换器设计人员来说，汽车电池和类似的宽电压范围电源都是较为复杂的问题，它们需要提供保护，且要求能够高效进行降压和升压转换。lt8210同步降压-升压控制器将保护 功能与输入范围广泛的降压-升压转换器和独特的直通选项结合在一起，以消除这种复杂性。其工作电压范围在2.8 v和100 v之间，提供内置反向电压保护。直通模式帮助消除开关损耗和噪 声，同时达到超低的静态电流。在直通模式下，输出电压不会按传统方式调节，而是受可编程的电压窗口限制。
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直通操作模式
图1显示了简化的lt8210示意图，配置用于实施直通操作，输出调节范围为8 v至16 v。直通窗口的顶部电压和底部电压分别由fb2和fb1电阻分压器设置。
图1. lt8210 8 v至16 v直通稳压器电路
图2显示了此电路的输入/输出传输特性。当输入电压高于直通窗口时，lt8210将其降低到稳定的16 v输出。如果输入电压低于直通窗口，lt8210会增大该电压，并将输出保持在8 v。当输入电压在直通窗口范围内时，顶部开关a和d保持开启，使得输出可以跟踪输入，且部件可以进入低功率状态， vin 和 vinp 引脚上的典型静态电流分别为4 µa和18 µa。在这种非开关状态下，既不存在emi，也不存在开关损耗，因此效率可以达到99.9%以上。
图2. 在直通输入电压窗口中，直通操作效率可以达到99.9%
图3. 在直通模式下，lt8210会快速响应80 v未抑制负载突降脉冲，将输出限制在可编程的16 v最大值。
图4. 在直通模式下，lt8210通过增压至可编程的8 v最小输出电压来响应冷启动脉冲(<4 v)。
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