在許多工業(yè)和便攜式電子系統(tǒng)中，輸入電源電壓可能因工況波動而超出負(fù)載的允許范圍。例如，在標(biāo)稱24 V的工業(yè)系統(tǒng)中，母線電壓可能在15 V至38 V之間變化，而負(fù)載（如PLC模塊或電機(jī)驅(qū)動器）僅能接受20–28 V的穩(wěn)定供電。傳統(tǒng)解決方案通常采用降壓-升壓（Buck-Boost）或升壓（Boost）穩(wěn)壓器來維持恒定輸出。然而，當(dāng)輸入電壓恰好處于負(fù)載可接受范圍內(nèi)時(shí)，持續(xù)進(jìn)行開關(guān)轉(zhuǎn)換不僅浪費(fèi)能量，還會引入不必要的電磁干擾（EMI）。

為解決這一問題，ADI代理、原廠貨源 - 深圳市中芯巨能電子有限公司為您推薦ADI的LT8210），此穩(wěn)壓器引入了直通（PassThru?）模式——一種在特定輸入電壓窗口內(nèi)繞過開關(guān)動作、直接將輸入傳導(dǎo)至輸出的高效運(yùn)行狀態(tài)。

直通模式的工作原理

以圖1所示系統(tǒng)為例：負(fù)載要求10–14 V供電，而電池電壓可能在8–16 V之間波動。若采用常規(guī)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，無論輸入是12.5 V還是13.8 V（均在負(fù)載容限內(nèi)），轉(zhuǎn)換器仍會進(jìn)行高頻開關(guān)以維持精確輸出，產(chǎn)生開關(guān)損耗和EMI噪聲。

 圖1

而配備直通模式的控制器（如LT8210）可在預(yù)設(shè)窗口（例如11.5–12.5 V）內(nèi)自動切換至直通狀態(tài)。此時(shí)，內(nèi)部H橋的兩個高端MOSFET保持導(dǎo)通，兩個低端MOSFET關(guān)斷（見圖2），形成一條低阻抗直流通路。輸入電壓幾乎無損地傳遞至輸出端，效率可接近100%，且無開關(guān)節(jié)點(diǎn)dv/dt，顯著降低傳導(dǎo)與輻射EMI。

圖2

技術(shù)優(yōu)勢與設(shè)計(jì)考量

效率提升：在輸入電壓處于直通窗口時(shí)，靜態(tài)電流極低，無開關(guān)損耗，特別適用于電池供電或高能效要求場景。

EMC性能優(yōu)化：由于無高頻開關(guān)動作，系統(tǒng)在直通模式下幾乎不產(chǎn)生電磁噪聲，有助于通過CISPR 25或EN 55032等EMC認(rèn)證。

無縫模式切換：當(dāng)輸入電壓超出直通范圍（如跌至10 V或升至15 V），控制器自動切換至升壓或降壓模式，確保輸出穩(wěn)定，過渡過程平滑，無輸出電壓跌落。

典型應(yīng)用場景

工業(yè)24 V系統(tǒng)：母線電壓波動大，但多數(shù)時(shí)間處于22–26 V區(qū)間，可設(shè)直通窗口覆蓋此范圍。

車載電子：12 V鉛酸電池在啟停或充電時(shí)電壓可達(dá)8–16 V，而ECU通常接受10–14 V，直通模式可大幅降低待機(jī)功耗。

便攜設(shè)備：如圖1中的無線電設(shè)備，電池放電曲線平緩段可直接供電，避免不必要的轉(zhuǎn)換損耗。

實(shí)現(xiàn)建議

設(shè)計(jì)時(shí)需合理設(shè)置直通窗口：過窄則收益有限，過寬可能超出負(fù)載耐壓。LT8210等器件通過外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)定直通閾值，并支持遲滯控制以防止模式頻繁切換。此外，PCB布局應(yīng)確保直流通路阻抗最小化，以最大化效率增益。如需LT8210等產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。