在工業(yè)控制、通信設備和嵌入式系統(tǒng)中，關鍵任務電路通常需要在主電源中斷后仍能維持一段時間的運行，以完成數(shù)據保存或系統(tǒng)關閉等重要操作。傳統(tǒng)方案常采用專用的電源保持控制器配合大容量儲能電容來實現(xiàn)這一目標，例如LTC3643與LTC3310組合方案。然而，這類設計往往帶來較高的成本與復雜度。

那么，是否可以在不增加額外控制器的前提下，利用現(xiàn)有DC/DC轉換器實現(xiàn)簡單而有效的保持功能？答案是肯定的——LTC3649憑借其靈活的工作模式切換能力，提供了一種高度集成且易于實現(xiàn)的解決方案。代理銷售ADI旗下全系列IC電子元器件-中芯巨能為您介紹LTC3649工作原理及產品優(yōu)勢。如需LTC3649產品規(guī)格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。

一、LTC3649的核心特性與工作原理

LTC3649是一款集成同步功率MOSFET（上管110mΩ，下管50mΩ）的高效降壓型DC/DC轉換器，支持輸入電壓范圍為3.1V至60V，輸出電壓可調低至接近地電位。它具備以下關鍵特性：

可編程開關頻率（300kHz ~ 3MHz），支持外部同步；

支持突發(fā)模式（Burst Mode?）與強制連續(xù)導通模式；

內部補償、軟啟動及過溫保護；

輸出電壓精度±0.8%，靜態(tài)電流僅440μA（停機時18μA）；

支持輸入電壓調節(jié)，適用于MPPT等應用。

這些特性使其非常適合用于寬輸入電壓范圍的電池供電或車載系統(tǒng)。

二、雙輸出架構下的電源保持機制

如圖1所示，該方案采用兩個級聯(lián)的DC/DC轉換器構建：U1（LTC3649）作為主轉換器，在正常工作狀態(tài)下將VIN降至5V；U2則進一步將其降壓至3.3V，為關鍵負載供電。

圖1

當主電源VIN斷開時，LTC3649通過檢測到PGOOD信號的變化，自動進入升壓模式，將存儲在其輸出端的濾波電容C01/C02中的能量反向釋放，維持中間總線電壓VINS（設定為8V），從而繼續(xù)為下游U2轉換器供電。此時，U1的角色由“負載供電者”轉變?yōu)椤澳芰吭础薄?/p>

這種設計的關鍵在于：

RIT與RIB電阻分壓網絡用于設定升壓目標電壓；

PGOOD信號可用于觸發(fā)系統(tǒng)進行負載管理，切斷非關鍵電路以延長保持時間；

MODE/SYNC引腳懸空，使器件自動切換至升壓模式。

三、實測性能與典型應用場景

測試數(shù)據顯示，在VIN斷電后，U1能夠在超過20ms的時間內維持VOUT2穩(wěn)定于3.3V，足以滿足多數(shù)微控制器執(zhí)行緊急關機或數(shù)據寫入操作的需求（見圖2）。此外，由于使用了標準陶瓷電容作為儲能元件，系統(tǒng)體積和成本均顯著降低。

圖2

該方案特別適用于以下場景：

工業(yè)PLC模塊：在斷電情況下保留寄存器狀態(tài)或配置信息；

電池管理系統(tǒng)（BMS）：確保通信鏈路和采樣電路在故障發(fā)生前完成最后的數(shù)據上傳；

遠程傳感器節(jié)點：在能源供應不穩(wěn)定時保障數(shù)據完整性；

汽車電子系統(tǒng)：應對點火開關關閉時的臨時供電需求。

四、總結：是否可以簡化電源保持設計而不犧牲性能？

LTC3649通過其獨特的升壓/降壓模式切換能力，為工程師提供了一種無需專用保持控制器即可實現(xiàn)電源保持功能的新思路。相比傳統(tǒng)方案，該方法不僅降低了系統(tǒng)復雜性與成本，還提高了設計靈活性。

對于那些對保持能量要求不高、但需要快速響應與高可靠性的應用而言，LTC3649無疑是一個極具吸引力的選擇。在實際工程實踐中，應結合具體負載需求合理選擇輸出電容值與升壓電壓設定，以優(yōu)化保持時間與效率表現(xiàn)。