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開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器以滿載連接啟動

2513579 2022-11-18 | pdf | 87.25KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

圖 1圖 1中所示的升壓轉(zhuǎn)換器采用 2 節(jié)或 3 節(jié)電池供電，從其穩(wěn)壓 5V 輸出提供高達(dá) 500mA 的電流。然而，在啟動或掉電條件之后，輸出和負(fù)載保持?jǐn)嚅_，直到輸出達(dá)到穩(wěn)壓。中所示的升壓轉(zhuǎn)換器采用 2 節(jié)或 3 節(jié)電池供電，從其穩(wěn)壓 5V 輸出提供高達(dá) 500mA 的電流。然而，在啟動或掉電條件之后，輸出和負(fù)載保持?jǐn)嚅_，直到輸出達(dá)到穩(wěn)壓。圖 1. 為確保滿載啟動，此穩(wěn)壓升壓轉(zhuǎn)換器中的額外電路會斷開負(fù)載，直到輸出電壓達(dá)到穩(wěn)壓。圖 1. 為確保滿載啟動，此穩(wěn)壓升壓轉(zhuǎn)換器中的額外電路會斷開負(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（芯片由其自身的輸出供電）允許從低至 +1.8V 的輸入電壓啟動，除非重負(fù)載完全阻止啟動。IC1 的 V+ 端子（引腳 2）為芯片提供電源和反饋。這種“自舉”操作（芯片由其自身的輸出供電）允許從低至 +1.8V 的輸入電壓啟動，除非重負(fù)載完全阻止啟動。正常運(yùn)行需要一個足以在開關(guān) MOSFET 中提供低導(dǎo)通電阻的柵極驅(qū)動電壓，但在啟動時，該驅(qū)動僅限于電池電壓。在 MOSFET 中產(chǎn)生的高導(dǎo)通電阻會阻止轉(zhuǎn)換器輸出上升到其指定電平。另一方面，僅在 V 正常運(yùn)行需要一個足以在開關(guān) MOSFET 中提供低導(dǎo)通電阻的柵極驅(qū)動電壓，但在啟動時，該驅(qū)動僅限于電池電壓。在 MOSFET 中產(chǎn)生的高導(dǎo)通電阻會阻止轉(zhuǎn)換器輸出上升到其指定電平。另一方面，僅在 V OUTOUT處于容差范圍內(nèi)后才連接輸出和負(fù)載，可使 MOSFET 以最小的導(dǎo)通電阻完全導(dǎo)通。處于容差范圍內(nèi)后才連接輸出和負(fù)載，可使 MOSFET 以最小的導(dǎo)通電阻完全導(dǎo)通。IC2 的 N 溝道 MOSFET 每個額定值為 3.5A、12V 和“完全導(dǎo)通”狀態(tài)下的 0.05Ω 導(dǎo)通電阻。設(shè)備 #2（左側(cè)）是開關(guān)晶體管，設(shè)備 #1 是高端負(fù)載開關(guān)。負(fù)載開關(guān)的柵極驅(qū)動來自電荷泵（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。啟動時，μP 監(jiān)控器 (IC3) 發(fā)出復(fù)位信號（引腳 2 的低輸出）以防止對 C4 充電。IC2 的 N 溝道 MOSFET 每個額定值為 3.5A、12V 和“完全導(dǎo)通”狀態(tài)下的 0.05Ω 導(dǎo)通電阻。設(shè)備 #2（左側(cè)）是開關(guān)晶體管，設(shè)備 #1 是高端負(fù)載開關(guān)。負(fù)載開關(guān)的柵極驅(qū)動來自電荷泵（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。啟動時，μP 監(jiān)控器 (IC3) 發(fā)出復(fù)位信號（引腳 2 的低輸出）以防止對 C4 充電。然而，當(dāng) IC3 的引腳 3 升至 4.65V 以上時，引腳 2 變?yōu)楦唠娖剑看伍_關(guān)節(jié)點(diǎn)變?yōu)榈碗娖綍r，使 C4 通過右側(cè)的二極管充電。每次它返回高電平時，C4 電壓都會加到輸出電壓上，將 MOSFET 柵極 (G1) 升高到大約 9.5V。該電平由柵極-源極電容上的電荷維持。因此，在啟動時，電荷泵輸出上升到大約 4.5V，然后當(dāng) IC3 的 RESET 輸出變高時跳到 9.5V。只有這樣，高側(cè)開關(guān)才會打開并連接負(fù)載。然而，當(dāng) IC3 的引腳 3 升至 4.65V 以上時，引腳 2 變?yōu)楦唠娖?，每次開關(guān)節(jié)點(diǎn)變?yōu)榈碗娖綍r，使 C4 通過右側(cè)的二極管充電。每次它返回高電平時，C4 電壓都會加到輸出電壓上，將 MOSFET 柵極 (G1) 升高到大約 9.5V。