【解答】如何在无需额外电路的情况下实现高效的电源保持功能？

在工业控制、通信设备和嵌入式系统中，关键任务电路通常需要在主电源中断后仍能维持一段时间的运行，以完成数据保存或系统关闭等重要操作。传统方案常采用专用的电源保持控制器配合大容量储能电容来实现这一目标，例如LTC3643与LTC3310组合方案。然而，这类设计往往带来较高的成本与复杂度。

那么，是否可以在不增加额外控制器的前提下，利用现有DC/DC转换器实现简单而有效的保持功能？答案是肯定的——LTC3649凭借其灵活的工作模式切换能力，提供了一种高度集成且易于实现的解决方案。代理销售ADI旗下全系列IC电子元器件-中芯巨能为您介绍LTC3649工作原理及产品优势。如需LTC3649产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。

一、LTC3649的核心特性与工作原理

LTC3649是一款集成同步功率MOSFET（上管110mΩ，下管50mΩ）的高效降压型DC/DC转换器，支持输入电压范围为3.1V至60V，输出电压可调低至接近地电位。它具备以下关键特性：

可编程开关频率（300kHz ~ 3MHz），支持外部同步；

支持突发模式（Burst Mode®）与强制连续导通模式；

内部补偿、软启动及过温保护；

输出电压精度±0.8%，静态电流仅440μA（停机时18μA）；

支持输入电压调节，适用于MPPT等应用。

这些特性使其非常适合用于宽输入电压范围的电池供电或车载系统。

二、双输出架构下的电源保持机制

如图1所示，该方案采用两个级联的DC/DC转换器构建：U1（LTC3649）作为主转换器，在正常工作状态下将VIN降至5V；U2则进一步将其降压至3.3V，为关键负载供电。

图1

当主电源VIN断开时，LTC3649通过检测到PGOOD信号的变化，自动进入升压模式，将存储在其输出端的滤波电容C01/C02中的能量反向释放，维持中间总线电压VINS（设定为8V），从而继续为下游U2转换器供电。此时，U1的角色由“负载供电者”转变为“能量源”。

这种设计的关键在于：

RIT与RIB电阻分压网络用于设定升压目标电压；

PGOOD信号可用于触发系统进行负载管理，切断非关键电路以延长保持时间；

MODE/SYNC引脚悬空，使器件自动切换至升压模式。

三、实测性能与典型应用场景

测试数据显示，在VIN断电后，U1能够在超过20ms的时间内维持VOUT2稳定于3.3V，足以满足多数微控制器执行紧急关机或数据写入操作的需求（见图2）。此外，由于使用了标准陶瓷电容作为储能元件，系统体积和成本均显著降低。

图2

该方案特别适用于以下场景：

工业PLC模块：在断电情况下保留寄存器状态或配置信息；

电池管理系统（BMS）：确保通信链路和采样电路在故障发生前完成最后的数据上传；

远程传感器节点：在能源供应不稳定时保障数据完整性；

汽车电子系统：应对点火开关关闭时的临时供电需求。

四、总结：是否可以简化电源保持设计而不牺牲性能？

LTC3649通过其独特的升压/降压模式切换能力，为工程师提供了一种无需专用保持控制器即可实现电源保持功能的新思路。相比传统方案，该方法不仅降低了系统复杂性与成本，还提高了设计灵活性。

对于那些对保持能量要求不高、但需要快速响应与高可靠性的应用而言，LTC3649无疑是一个极具吸引力的选择。在实际工程实践中，应结合具体负载需求合理选择输出电容值与升压电压设定，以优化保持时间与效率表现。