啟動(dòng)電路由微處理器(μP)監(jiān)控電路MAX809L和電荷泵電路組成,用于監(jiān)視升壓轉(zhuǎn)換器輸出電壓。高效率升壓控制器MAX608用于升壓輸出電壓,由監(jiān)控電路MAX809L控制的電荷泵電路用于在輸出電壓達(dá)到其調(diào)節(jié)電平時(shí)連接滿負(fù)載。
圖1所示升壓轉(zhuǎn)換器采用2節(jié)或3節(jié)電池供電,可從其穩(wěn)定的5V輸出提供高達(dá)500mA的電流。然而,在啟動(dòng)或掉電條件下,輸出和負(fù)載保持?jǐn)嚅_狀態(tài),直到輸出達(dá)到穩(wěn)壓。
圖1.為確保滿載啟動(dòng),該穩(wěn)壓升壓轉(zhuǎn)換器中的額外電路會(huì)斷開負(fù)載,直到輸出電壓達(dá)到穩(wěn)壓。
IC1的V+端子(引腳2)為芯片提供電源和反饋。這種“自舉”操作(芯片由其自身輸出供電)允許從低至+1.8V的輸入電壓?jiǎn)?dòng),除非重負(fù)載完全阻止啟動(dòng)。
正常工作需要足夠的柵極驅(qū)動(dòng)電壓,以在開關(guān)MOSFET中提供低導(dǎo)通電阻,但在啟動(dòng)時(shí),該驅(qū)動(dòng)僅限于電池電壓。由此產(chǎn)生的 MOSFET 中的高導(dǎo)通電阻可防止轉(zhuǎn)換器輸出上升到其指定水平。另一方面,僅在V之后連接輸出和負(fù)載外在容差范圍內(nèi),允許 MOSFET 以最小的導(dǎo)通電阻完全導(dǎo)通。
IC2 的 N 溝道 MOSFET 在“完全導(dǎo)通”狀態(tài)下的額定導(dǎo)通電阻為 3.5A、12V 和 0.05Ω。器件#2(左側(cè))是開關(guān)晶體管,器件#1是高邊負(fù)載開關(guān)。負(fù)載開關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)來自電荷泵(C4和雙二極管D2),該電荷泵由L1底部的開關(guān)節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。啟動(dòng)時(shí),μP監(jiān)控器(IC3)發(fā)出復(fù)位(引腳2的低輸出),阻止C4充電。
然而,當(dāng)IC3的引腳3升至4.65V以上時(shí),引腳2變?yōu)楦唠娖?,使C4能夠在每次開關(guān)節(jié)點(diǎn)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)通過右側(cè)二極管充電。每次返回高電平時(shí),C4 電壓都會(huì)增加輸出電壓,從而將 MOSFET 柵極 (G1) 提升至約 9.5V。該電平由柵源電容上的電荷維持。因此,在啟動(dòng)時(shí),電荷泵輸出斜坡上升至約4.5V,然后在IC3的RESET輸出變?yōu)楦唠娖綍r(shí)跳至9.5V。只有這樣,高邊開關(guān)才會(huì)打開并連接負(fù)載。
如果IC3的240ms上電延遲過長(zhǎng),可以用另一個(gè)μP監(jiān)控器(MAX821)代替IC3,選擇最大1ms、40ms或200ms的延遲。該升壓轉(zhuǎn)換器電路具有脈沖頻率調(diào)制(PFM),因此需要大約5μA的最小負(fù)載,以確保轉(zhuǎn)換器(以及電荷泵)偶爾繼續(xù)開關(guān)。實(shí)際上,這個(gè)最小負(fù)載是由肖特基整流器(D1)中的反向漏電提供的,但如果D1被低漏電非肖特基整流器取代(或者如果你只想保證負(fù)載),請(qǐng)將R3的值降低到1MΩ。
所示電路提供高于80%的效率,同時(shí)提供250mA(2.0V輸入)或500mA(2.7V輸入)。哈里斯 MOSFET 具有 V 形總(千)最大 2.0V,但用較低 V 替換開關(guān)總(千)(如Temic Si6946DQ)可以修改電路,從低至1.8V的電池電壓開始。
審核編輯:郭婷
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