创新技术悉数登场：LTC7878助力4开关降压-升压转换器性能飙升

过去，4开关降压-升压控制器通常使用外部电流检测电阻进行电流检测。然而，LTC7878作为首个采用电感DCR进行电感电流检测的4开关降压-升压控制器设计，引领了新的技术潮流。它采用了创新的峰值电流模式控制方案，内置了逐周期峰值电流限制功能。在广泛的5 V至70 V输入电压范围内，输出可调节至1 V至70 V，其精度高达±1%。由于不再需要电流检测电阻，这一新型转换器消除了功耗，同时缩小了解决方案尺寸。更为重要的是，无需使用昂贵的大功率电流检测电阻，从而有效降低了系统成本。电感DCR电流检测还为连续电感电流提供了关键信息，有助于实现统一的峰值电流模式控制，并简化了多相多IC配置中的并联操作。

电感电流检测的革新之举

图1. 4开关降压-升压转换器中以地为基准的电流检测。

许多4开关降压-升压控制器通常需要两个或更多电流检测电阻，以实现I/O电流和电感电流的闭环操作。相较之下，ADI公司推出的降压-升压控制器设计仅需一个电流检测电阻即可检测电流模式控制环路中所需的电流。传统产品采用以地为基准的电流检测方法，图1中展示了这种简单易行、便于在IC内部实现的方式。然而，这种方法只能在开关B或开关C接通时检测到电感电流，分别是降压区域的电感谷值电流或升压区域的峰值电流。由于两个MOSFET（B和C）连接到电流检测电阻，限制了PCB布局的选项。

图2. 4开关降压-升压转换器中的电感DCR电流检测。

图2显示了LTC7878采用的电感DCR电流检测方法。通过将RC检测网络的时间常数与电感和DCR匹配（L/DCR = Rs × Cs），电感电流被转换成检测网络（Cs）上的电压信号，其增益为电感的DCR。电流比较器位于BST1/SW1电路下方，与VIN-GND开关节点一同摆动。由于电流比较器和开关节点上的共模电压相同，SW1切换时无需断开电流比较器输入与DCR检测信号的连接。这样，电感电流就能在每个周期内连续调节和限制。相较于以开关节点为基准的电流检测，BST1/SW1下方只需一个比较器。此外，它还提供了支持不同DCR值和覆盖各种电感的选项。对于DCR较小的电感，可以通过设置ISNSD引脚来放大信号，将信噪比(SNR)提高到常规DCR检测方案的四倍。这样的高SNR设计极大地提高了系统可靠性，并在不同占空比下提供了稳定的开关操作。

多相并联操作的优越性

电感DCR电流检测和连续电感电流信息的共同作用使得LTC7878能够实现统一的峰值电流模式控制方案。这一方案支持多相操作，类似于许多峰值电流模式降压或升压DC-DC控制器。只需共享所有ITH引脚并以菊花链方式连接所有CLKOUT引脚，多个LTC7878器件便可轻松实现并联，为负载提供更多电流。这种分布在各通道中的负载电流均匀分配，电感均流确保了热平衡和高效率。特别设计的逐周期电感均流降低了启动和负载瞬变期间电感上的过流应力，从而提高了系统的可靠性。

更多引人瞩目的特性

除了前述特性之外，LTC7878还支持可调的开关频率，范围介于100 kHz至600 kHz之间，或可与外部时钟同步。其集成的7 V NMOS栅极驱动器可灵活驱动逻辑电平或非逻辑电平MOSFET。其他令人印象深刻的特性还包括：智能外部VCC偏置引脚、PGOOD指示器引脚，以及可选的断续导通模式/连续导通模式(DCM/CCM)操作，具备不同限流设置。

LTC7878支持高达70 V的输入和1 V至70 V的可编程输出，采用紧凑的5 mm × 5 mm QFN封装。该高性能的4开关降压-升压控制器通过引入电感DCR电流检测功能，不仅在降低元件成本的同时提供卓越的性能。多相并联操作、逐周期电感均流以及各项先进特性的整合，使得LTC7878成为当今市场上备受瞩目的创新解决方案之一。如需采购、申请样片测试、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。