本文聚焦于一款小尺寸、功能强大且低噪声的单芯片同步升压转换器，详细剖析其多个特性，这些特性不仅能显著增强电路性能，还支持定制化，以满足多样化的应用需求。
传统的同步升压转换器在应对输出端短路事件时，往往显得力不从心。由于其拓扑结构的限制，当输出短接到地时，会形成从输入到地的直通路径，进而产生巨大的短路电流，这极有可能严重损坏器件。而这款单芯片同步升压转换器则具备短路保护功能，它能够实时监控输入情况，一旦发生短路，便会迅速断开输入，从而有效保护器件免受损坏。
LT8342 集成了 40 V、9 A 电源开关，其输出电压可编程，可达 36 V。同时，它支持 2.8 V 至 40 V 的宽输入电压范围，针对 VIN ≥ VOUT 的情况，还支持 PassThru?（直通）工作模式。在突发工作模式 (Burst Mode?) 下，该集成电路 (IC) 的 VIN 引脚静态电流极低。它可以编程为或同步至 3 MHz，这使得外部元件和解决方案的尺寸得以大幅减小。该器件采用 Silent Switcher? 架构，在实现高效率的同时，还能有效减少电磁干扰 (EMI)，并采用紧凑的 4 mm × 4 mm LQFN 封装。
在高性能 24 V、3 A 电源方面，图 1 展示了实现了输出短路保护的 24 V 升压应用。当输入电压高于 12 V 时，它能够提供 3 A 的负载电流。当在 RT 引脚放置 15 kΩ 电阻时，开关频率设置为 2 MHz。
通过配置 SYNC/MODE 引脚，这款升压转换器可以根据应用需求工作在突发模式或跳脉冲模式。突发模式可在轻负载条件下提供更高的效率，而跳脉冲模式则能够降低输出纹波。图 2 显示了该 24 V 应用在突发模式下的效率 (SYNC/MODE = 0 V)。在轻负载条件下，效率保持在 70% 以上；当输入电压为 20 V 时，在 3 A 时效率达到 95% 以上的峰值。
在低 IQ 电流方面，在突发工作模式下，LT8342 会提供较小单脉冲电流以维持输出电压，然后进入休眠周期。在休眠期间，如果未使能短路保护，VIN 引脚仅消耗 9 ?A 电流；如果使能短路保护，该引脚消耗 28 ?A 电流。负载越小，该器件处于休眠模式的时间比例就越大，因此轻负载下的效率会更高。此外，IC 处于关断模式时，仅消耗 350 nA 的输入静态电流。
该 IC 提供可选的展频 (SSFM) 模式，结合 Silent Switcher 架构，能使 EMI 辐射进一步降低。通过配置 SYNC/MODE 引脚使能 SSFM 时，内部振荡器频率在其编程值和大约高出 13% 的值之间变化。根据 CISPR 25 5 类标准，传导和辐射 EMI 结果分别如图 3 和图 4 所示。SSFM 还可以在突发模式或跳脉冲模式下激活，从而同时实现低 EMI 和高效率。
该转换器具有输出短路保护机制，可防止其在短路事件中受损。外部检测电阻和 N 沟道 FET（与转换器输入串联）可监控电流，并在必要时断开输入。当流过检测电阻的电流上升到足够高的程度，以至触发内部比较器的电压阈值时，IC 会将把 GATE 引脚拉至地，从而关断外部 FET 并限制短路电感电流。图 5 和图 6 中的波形展示了输出端发生短路事件时 IC 的典型响应。
内部打嗝定时器计数 40 ms，然后重新接通外部 FET。如果短路仍然存在，则当触发电流检测时，输入会再次断开。
LT8342 是汽车预升压应用的理想选择，此类应用中升压转换器的输入电压通常高于稳定输出电压。当发生这种情况时，IC 进入 PassThru 模式。顶部内置同步电源开关保持 100% 占空比导通，而底部开关保持关断，从而创建从输入到输出的直通路径。该器件还能进入低静态电流状态：当未使能短路保护时，其消耗 12 ?A 电流；当使用外部输入断开 FET 时，其消耗 26.5 ?A 电流。图 7 显示了汽车启停和冷启动的预升压应用，图 8 展示了 PassThru 模式激活时的运行情况。
综上所述，LT8342 在一个紧凑的封装内集成了多种特性，能够实现低噪声、低输入电流、高效率和电路保护。该器件具有宽输入和输出范围、可编程开关频率、低噪声和 PassThru 模式，非常适合一般升压应用和汽车预升压应用。
