圖 1：LTC3110 應(yīng)用，VSYS = 3.3V，VCAP = 5.0V

 

 

工業(yè)和汽車應(yīng)用的突出之處在于它們?nèi)狈Ψ€(wěn)定、高質(zhì)量的電壓源。在汽車環(huán)境中，一個(gè)標(biāo)稱值為 12V 的電壓軌在冷車發(fā)動(dòng)和拋載期間能從 4V 變化至高于 40V。工廠中使用的 24V 設(shè)備總線僅僅因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)和螺母管的功率循環(huán)而遭受電壓尖峰和欠壓。

 

然而，工業(yè)應(yīng)用與消費(fèi)電子具有某些共同點(diǎn)，這就是不斷提高便攜性和移動(dòng)性。新式工業(yè)設(shè)備內(nèi)部供電子線路使用的空間日益受到限制。在工業(yè)組件和模塊中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的體積 (特別是厚度) 會(huì)受到非常重視?？紤]到這一點(diǎn)，本文所述的解決方案旨在最大限度地縮減選定組件的高度。表 1 給出了兩組按厚度 (1mm 和 2.5mm) 排列的無(wú)源組件組選項(xiàng)。表中未列出所需的半導(dǎo)體組件，因?yàn)榭刂破?、MOSFET 和電阻器的厚度不超過(guò) 1mm。

 

表 1：用于厚度為 1mm 和 2.5mm 之解決方案的轉(zhuǎn)換器組件

 

圖 2 示出了一款用于數(shù)據(jù)備份或無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋馄侥芰看鎯?chǔ)解決方案，在其使用的環(huán)境中存在著 4V 至 40V 的極寬輸入電壓變化范圍，并有可能出現(xiàn)輸入電壓中斷的情況。

 

圖 2：LTC3110 高電壓應(yīng)用，VIN = 4V 至 40V，VSYS = 3.3V，VCAP = 5.0V

 

該解決方案采用兩個(gè)轉(zhuǎn)換器以形成完整的工業(yè) / 汽車應(yīng)用電路?；?LTC3110 超級(jí)電容器充電器 (SCCH) 的轉(zhuǎn)換器在輸入電壓接入時(shí)給存儲(chǔ)電容器充電，并且在電源中斷期間提供一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)輸出。在正常工作情況下，當(dāng)接入了一個(gè) 4V 至 40V 的輸入電源時(shí)，敏感的電子負(fù)載和 LTC3110 由一個(gè)基于 LT8608 的降壓型轉(zhuǎn)換器 (SDC) 提供支持。

 

LT8608 是一款低靜態(tài)電流、高效率、高度集成的同步降壓型轉(zhuǎn)換器，該器件具有一個(gè)從 3V 至 42V 的寬輸入電壓范圍。其 42V 上限最大限度減小了系統(tǒng)保護(hù)電路所需的體積，實(shí)際上免除了增設(shè)傳統(tǒng)瞬態(tài)電壓抑制器二極管 (TVS) 的需要。SDC 把系統(tǒng)電壓保持在 3.3V 總線軌限值范圍之內(nèi)。

 

如果輸入電壓斷接，SCCH 將接管，從而為穩(wěn)壓的 3.3V 電壓軌供電。在正常情況下 LT8608 向系統(tǒng)總線提供 3.5V；LTC3110 在它記錄電源故障和支持負(fù)載時(shí)提供 3.2V。這些電源電壓完全處在針對(duì) 3.3V 邏輯電源的推薦限值范圍之內(nèi)。/CHRG 標(biāo)記可用于提醒數(shù)字系統(tǒng)以斷接不重要的負(fù)載并開(kāi)始數(shù)據(jù)備份或無(wú)線傳輸。

 

圖 3 示出了切換過(guò)程的起點(diǎn)；當(dāng)輸入電壓斷接時(shí)，SDC 關(guān)斷，而 SCCH 接通。

 

圖 3：切換 [VSYS 負(fù)載電壓，VIN 輸入電壓，CHRG 標(biāo)記狀態(tài)]

 

 

LTC3110 是一款高度集成的高性能超級(jí)電容器充電器和平衡器，可在汽車和工業(yè)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保存和備份的外形扁平解決方案。