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L6920意法半导体从四个方面简单进行了解

2026/1/26 10:24:26

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一、定义

L6920是一款ST意法半导体高效升压控制器，只需三个外部组件即可实现从电池电压到选定输出电压的转换。

启动电压保证为1V，设备运行电压低至0.6V。

内部同步整流器采用120mΩ P沟道MOSFET，为了提高效率，实施了变频控制。

二、具备的特征

0.6至5.5V工作输入电压

1V启动输入电压

内部同步整流器

零关断电流

3.3V和5V固定或可调输出电压（2V至5.2V）

120mΩ 内部有源开关

低电池电压检测

蓄电池反向保护

三、常见的应用

一到三节电池装置

掌上电脑和手持仪器

移动电话.数字无绳电话

寻呼机

全球定位系统

数码相机

四、应用电路图

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保护特性LT3042 集成了多项针对电池供电应用的保护特性。精密电流限制和热过载保护可防止 LT3042 在输出端发生过载和故障条件时损坏。正常工作时，结温不得超过 125°C（E-级、I-级）或 150°C（H-级、MP-级）。为保护 LT3042 的低噪声误差放大器，SET-TO-OUTS 保护钳位将 SET 与 OUTS 之间的最大电压限制在一定值，通过钳位的最大直流电流为 20mA。因此，对于 SET 由电压源主动驱动的应用，电压源必须限制在 20mA 或更小。此外，为限制瞬态故障条件下流过这些钳位的瞬态电流，SET 引脚电容（CSET）的最大值应限制为 22μF。LT3042 还集成了反向输入保护，IN 引脚可承受高达 -20V 的反向电压，而不会产生任何输入电流，也不会在 OUT 引脚产生负电压。该稳压器可保护自身和负载免受反向接入电池的影响。在需要备用电池的电路中，可能出现几种不同的输入/输出条件。当输入端被拉至 GND、某个中间电压或开路时，输出电压可能保持。在所有这些情况下，反向电流保护电路可防止电流从输出端流向输入端。然而，由于 OUTS-TO-SET 钳位的存在，除非 SET 引脚悬空，否则电流可以流过 SET 引脚电阻到 GND，以及通过输出过冲恢复电路流过高达 15mA 到 GND。通过在 OUTS 和 SET 引脚之间放置一个肖特基二极管（阳极在 OUTS 引脚），可以显著减小通过输出过冲恢复电路的电流。
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过载恢复与许多 IC 电源稳压器一样，LT3042 集成了安全工作区（SOA）保护。SOA 保护在输入-输出差分电压大于 12V 时激活。随着输入-输出差分电压的增加，SOA 保护会降低电流限制，并将内部功率晶体管保持在安全工作区域内，适用于所有输入-输出电压值，直至 LT3042 的绝对最大额定值。LT3042 为所有输入-输出差分电压值提供一定水平的输出电流。有关详细信息，请参阅典型性能特性部分的电流限制曲线。首次上电且输入电压上升时，输出跟随输入，保持输入-输出差分电压较低，以使稳压器能够提供大输出电流并启动进入高输出负载。然而，由于电流限制折返，在高输入电压下，如果输出电压较低且负载电流较高，可能会出现问题。这种情况发生在短路移除后，或输入电压已开启后 EN/UV 引脚被拉高。在这种情况下，负载线与输出电流特性曲线在两个点相交。稳压器现在有两个稳定的工作点。由于这种双重交叉，输入电源可能需要循环降至零并重新上电以使输出恢复。其他具有折返电流限制保护的线性稳压器（如 LT1965 和 LT1963A 等）也表现出这种现象，因此这并非 LT3042 独有。
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PSRR 与输入电容对于利用 LT3042 作为开关转换器后级稳压的应用，直接在 LT3042 输入端放置电容会导致交流电流（在开关频率下）在 LT3042 附近流动。这种相对较高的高频开关电流产生磁场，耦合到 LT3042 的输出端，从而降低其有效 PSRR。虽然高度依赖于 PCB 设计，但开关前级稳压器、输入电容等因素导致的 PSRR 衰减在 1MHz 时很容易超过 30dB。即使将 LT3042 从电路板上拆下，这种衰减依然存在，因为它实际上降低了 PCB 板本身的 PSRR。虽然对于传统低 PSRR 的 LDO 可以忽略，但 LT3042 的超高 PSRR 需要仔细注意高阶寄生效应，以提取稳压器提供的全部性能。为减轻 LT3042 附近高频开关电流的流动，只要开关转换器的输出电容距离 LT3042 超过一英寸，就可以完全移除 LT3042 的输入电容。磁耦合随距离增加而迅速减小。然而，如果开关前级稳压器距离 LT3042 太远（保守估计超过几英寸），且没有输入电容，与任何稳压器一样，LT3042 的输入端将在寄生 LC 谐振频率处振荡。此外，通常非常常见（且是首选做法）的做法是用一定容值的电容旁路稳压器输入端。因此，此选项在其适用范围内相当有限，并非最理想的解决方案。为此，LTC 建议使用 LT3042 演示板（DC2246B）布局以实现最佳可能的 PSRR 性能。LT3042 演示板布局利用磁场抵消技术来防止这种高频电流流动引起的 PSRR 衰减——同时保留输入电容的使用。
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