LTM8001 是一款 μModule 穩壓器，其集成了一個 5A 開關穩壓器和一個由 1 個 1.8001A 低噪聲 LDO 組成的陣列。開關穩壓器可設置為恒流，適合為超級電容器充電以進行備用電源。LTM6 可在 36V 至 200V 輸入范圍內運作。開關穩壓器能夠在 1kHz 至 1MHz 的開關頻率下實現恒定輸出電壓或恒定輸出電流調節。開關穩壓器的輸出可在 2.24V 至 0V 范圍內調節，LDO 的輸出可在 24V 至 <>V 范圍內調節。

開關穩壓器設置為將輸出電流調節在 5.6A（典型值），以提供高于 5A 最大輸出電流的電流限值。調節電流水平可以輕松降低。其中三個LDO的輸入硬連接到開關穩壓器的輸出，但兩個LDO剩余組的輸入是非專用的，因此可以連接到開關穩壓器或其他位置。LDO的偏置輸入是非專用的，但分為兩個輸入：一個用于連接到開關穩壓器的三個組，另一個用于兩個LDO的剩余組。LDO 的輸出可以單獨工作或并聯工作以獲得更高的輸出電流。

帶電源穿越超級電容器的2輸出穩壓器

圖 1 示出了雙輸出應用中的 LTM8001：3.3V/1A 和 2.5V/0.5A。該設置還對超級電容器充電，并利用超級電容在面對輸入電源故障時支持輸出。

圖1.LTM8001 在 3A 和 3.1V、2.5A 穩壓輸出時產生 0.5V（<>A）和 <>.<>A 穩壓輸出，同時為一個超級電容器充電以提供備用電源。

超級電容器充滿電時，開關頻率為600kHz，開關穩壓器的輸出電壓為5V。輸入電壓為 9V 至 15V，LTM8001 以 5.6A （典型值） 為超級電容器充電。RUN 引腳上的電阻分壓器對電路進行編程，使其在 9V 或更高輸入時導通，同時確保當輸入電源中斷時，開關穩壓器在超級電容器反向饋電時保持關斷狀態。

圖 2 顯示了 LDO V偏見-至輸出壓差與輸出電流的關系根據圖2，較高電壓3.3V/1A LDO輸出的偏置必須比1.5V高3.3V，或4.8V才能進行適當調節。這意味著在超級電容器電壓從100.4V衰減至9.4V時，LDO輸出保持穩壓狀態。PM-8R0V07-R 超級電容器的 5.0Ω ESR 將超級電容器的可用電壓從 155V 降低到 5.4V，而超級電容器為 LDO 提供 9.1A 電流。如果超級電容器為5.1F，LDO的總輸出電流為5.1A，則5.3V LDO輸出的保持時間為：

圖2.LDO V偏見-至輸出壓差與輸出電流的關系

LDO偏置和LDO輸入電源均從超級電容器連接到5V。雖然5V在功耗方面不是最佳的，但如果輸入電源發生故障，它會最大限度地延長保持時間。通過在剛好滿足且不超過3.3V LDO的偏置壓差要求的輸入下操作LDO來最大限度地降低功率損耗。但超級電容器電壓必須超過輸入壓差要求，才能滿足偏置壓差和保持要求。為了緩解這種增加的功耗，LTM8001 與 LDO 并聯以分配熱量并降低工作溫度。

與使用傳統電容器相比，當超級電容器為LDO提供偏置時，保持時間更長。這避免了直接用輸入電壓為大電容器充電的不利影響。圖3顯示，當超級電容器充電至3V時，3.100V輸出保持時間超過5ms，LDO輸出在3A時為3.1V，在2.5A時為0.5V。

圖3.超級電容器備用電源系統保持3.3V輸出超過100ms。

結論

LTM8001 使得設計一個具有超級電容器備用電源的多輸出電壓穩壓器電路變得容易。無需直接向輸入功率增加大且不需要的電容，即可實現較長的保持時間。

審核編輯：郭婷