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為升壓轉(zhuǎn)換器增加額外的輸出

出處:EDN 發(fā)布于:2012-02-14 10:51:55

  在電池供電的便攜設備中,設計者要使用升壓轉(zhuǎn)換IC.這些芯片通常會提供一個有固定電壓或可調(diào)電壓的輸出。有些芯片帶有LBI/LBO(低電池輸入/低電池輸出)功能。芯片制造商做這些引腳的原意是用于監(jiān)控電池低電壓的情況,當電池用完時發(fā)出警告。不過,這一功能還可以用來產(chǎn)生一個額外的電壓輸出。

  Maxim公司的MAX756升壓轉(zhuǎn)換器提供3.3V或5V的固定輸出,電流分別為300mA和200mA(圖1)。輸入電壓范圍為0.7V~5.5V.在低電壓檢測方面,器件有一個包含了比較器、電壓基準,還有一個漏極開路MOSFET 的片上電路。當LBI 輸入端的電壓低于其1.25V 的閾值時,LBO輸出端的MOSFET便將電流泄入大地。

圖1,使用這個固定輸出升壓轉(zhuǎn)換器中的電池監(jiān)控電路可做出第二個輸出電壓

圖1,使用這個固定輸出升壓轉(zhuǎn)換器中的電池監(jiān)控電路可做出第二個輸出電壓(Maxim公司提供)。

  采用這些元件,可以做出一個帶穩(wěn)壓的第二輸出(圖2)。R1與R2按下式?jīng)Q定了第二個輸出的電壓: 輸出2=VREF(R1+R2)/R2,其中VREF是基準電壓,本芯片為1.25V.輸出2 的電壓可以設定為1.25V~5V,只要小于輸出1的電壓就可以。因為輸出2是取自輸出1,因此兩個輸出端的總輸出電流應在輸出1和輸出2電壓為5V和3.3V時,分別不超過200mA和300mA.

圖2,用這個升壓轉(zhuǎn)換器IC的LBI與LBO引腳,可以產(chǎn)生低壓差的第二輸出電壓。

圖2,用這個升壓轉(zhuǎn)換器IC的LBI與LBO引腳,可以產(chǎn)生低壓差的第二輸出電壓。

  LBI/LBO功能也可以用做第二個升壓轉(zhuǎn)換器(圖3)。CD4093四施密特觸發(fā)NAND門、電感、L2、R2-R4、Q1、D1、C1與C2組成了這個升壓轉(zhuǎn)換器。IC1B加上C1與R2構(gòu)成了IC1A門控起動的一個自激振蕩器。對于圖中R2和C1的值,振蕩器頻率大約為17kHz.R1上拉漏極開路的LBO輸出。

圖3,如果需要升壓的第二輸出,可以用LBI和LBO引腳,做成另一個開關(guān)式升壓轉(zhuǎn)換器

圖3,如果需要升壓的第二輸出,可以用LBI和LBO引腳,做成另一個開關(guān)式升壓轉(zhuǎn)換器。

  當LBI腳的電壓低于1.25V時,LBO腳為低, 因此使振蕩器IC1B工作。IC1C與IC1D驅(qū)動功率MOSFET晶體管Q1.當Q1導通時,它從電感L1拉出電流。當Q1關(guān)斷時, 這個能量通過反激二極管D1為電容C2充電。按下式施加電阻分壓器R3和R4的反饋,就可決定輸出2的電壓:輸出2=1.25V×(R3+R4)/R4.IC1從輸出1獲得電源。

示意圖

示意圖

  輸出2端的電壓是輸出電流與輸入電壓的函數(shù)(圖4)。如果有適當?shù)妮斎腚妷海瑒t圖中表明當IC穩(wěn)壓有效時,輸出為一個平坦段(圖5與圖6)。

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