高效率、低紋波、工作頻率高的PFM升壓DC-DC變換器AP8105

AP8105 系列產(chǎn)品是一種高效率、低紋波、工作頻率高的 PFM 升壓 DC-DC 變換器。
AP8105 系列產(chǎn)品僅需要四個(gè)外圍元器件，就可完成將低輸入的電池電壓變換升壓到所需的工作電壓，非常適合于便攜式 1～4 節(jié)普通電池應(yīng)用的場合。電路采用了高性能、低功耗的參考電壓電路結(jié)構(gòu)，同時(shí)在生產(chǎn)中引入修正技術(shù)，保證了輸出電壓的高輸出精度及低溫度漂移。輸出電壓精度優(yōu)于±2.5%，最高效率可達(dá) 89%。
AP8105 系列產(chǎn)品總共有四種封裝形式：SOT23、SOT23-5、SOT89-3 和 TO-92。其中，SOT23-5 封裝內(nèi)置了 EN 使能端，可控制變換器的工作狀態(tài)，當(dāng) EN 使能端輸入為低電平時(shí)，芯片處于關(guān)斷省電狀態(tài)，功耗降至最小。
特點(diǎn)
? 最高工作頻率：300KHz
? 輸出電壓：2.5V~5.0V（步進(jìn) 0.1V）
? 低起動(dòng)電壓：0.8V(1mA)
? 輸出精度：優(yōu)于±2.5%
? 最高效率：89%
? 輸出電流：大于 300mA (Vi=2.5V，Vo=3.3V)
? 低紋波，低噪聲
? 只需四個(gè)外圍元件
應(yīng)用領(lǐng)域
? 1～3 個(gè)干電池的電子設(shè)備。
? LED 手電筒、LED 燈、血壓計(jì)
? 電子詞典、汽車防盜器、充電器、VCR、PDA 等手持電子設(shè)備
應(yīng)用指南工作原理
AP8105 是一款 BOOST 結(jié)構(gòu)、升壓型PFM 控制模式的 DC-DC 變換器。芯片內(nèi)部包括輸出電壓反饋和修正網(wǎng)絡(luò)、啟動(dòng)電路、震蕩電路、參考電壓電路、PFM 控制電路、過流保護(hù)電路以及功率管等。
AP8105 所需的外部元件非常少，只需要一個(gè)電感、一個(gè)肖特基二極管和輸入輸出電容就可以提供 2.5V~5.0V 的穩(wěn)定的低噪聲輸出電壓。PFM 控制電路是 AP8105 的核心，該
模塊根據(jù)其他模塊傳遞的輸入電壓信號(hào)、負(fù)載信號(hào)以及電流信號(hào)來控制功率管的開關(guān)，從而達(dá)到控制電路恒壓輸出的作用。
在 PFM 控制系統(tǒng)中，固定震蕩頻率和脈寬，穩(wěn)定的輸出電壓是根據(jù)輸入-輸出電壓比例以及負(fù)載情況通過削脈沖來調(diào)節(jié)在單
位時(shí)間內(nèi)功率管的導(dǎo)通時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的。震蕩電路提供基準(zhǔn)震蕩頻率和固定的脈寬。參考電壓電路提供穩(wěn)定的參考電平。并且由于采用內(nèi)部的修正技術(shù)，保證了輸出電壓精度達(dá)到±2.5%，同時(shí)由于參考電壓經(jīng)過精心的溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)考慮，使得芯片輸出電壓的溫度系數(shù)小于 100ppm/ oC。高增益的誤差放大器保證了在不同輸入電壓和不同負(fù)載電流情況下穩(wěn)定的輸出電壓。
BOOST 結(jié)構(gòu) DC-DC 轉(zhuǎn)換器的功率損耗主要是電感的寄生串聯(lián)電阻、肖特基二極管的正向?qū)▔航?、功率管的?dǎo)通電阻以及控制功率管信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力這四個(gè)方面，當(dāng)然芯片本身消耗的靜態(tài)功耗在低負(fù)載的情況下也會(huì)影響轉(zhuǎn)換效率。為了獲得較高的轉(zhuǎn)換效率，除了用戶選擇合適的電感、肖特基二極管和電容外，
芯片內(nèi)部的功率管導(dǎo)通電阻也要非常小。功率管也要求由驅(qū)動(dòng)能力很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，保證功率管開關(guān)時(shí)的上升沿和下降沿很陡，從而大大減小了開關(guān)狀態(tài)時(shí)的功率損耗。

審核編輯 黃宇