两款低压DC-DC升压转换器应用电路.doc

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1、两款低压DC/DC升压转换器应用电路　　无论是驱动白色LED背光灯，还是向RF和模拟电路、笔记本电脑、平板电脑和其他移动设备供电，所需电压通常都要求远高于电源输入电压。因此，可利用DC/DC升压转换器提供数倍于输入的输出电压，以满足这些系统中各种各样的电路和功能的需要。例如，在电池供电的系统中，输入电压通常不高于5V，而向RF和模拟功能供电或者驱动薄膜电阻器(TFT)液晶显示器(LCD)则需要高达15V和24V及以上的电压。同样，也需要用高电压对光接收器中的雪崩光电二极管(APD)进行偏置。为此，AnalogDevices在其产品组合中增加了两款低压DC/DC升压转换器ADP1612和AD

2、P1613。这两款DC/DC转换器能帮助设计人员将低至1.8V的输入升高至20V输出。让这些器件将扁平封装和高开关频率工作模式集于一身时，就能在低功耗是基本特性，PC板空间是首要考虑的便携式应用中延长电池续航时间。ADP1612支持1.8-5.5VDC输入，ADP1613则可接受2.5-5.5VDC输入。可调节输出电压使这两款升压转换器能在非稳压输入工作模式下延长电池寿命。这些升压转换器采用脉宽调制(PWM)电流模式架构，以便在整个负载条件下调节输出电压，帮助降低启动浪涌电流风险。所以，这些器件能实现高达94%的能效、快速瞬态反应和稳定的输出电压水平，保证了更高的系统稳定性。　　升压转换器

3、的典型应用电路如图1所示。ADP1612和ADP1613均能在650kHz或1.3MHz频率下工作。虽然在较高开关频率下可采用较小的电感器，但开关频率每提高一倍能效就会降低约2%。在这些转换器中，可通过引脚选择开关频率。将FREQ引脚与接地(GND)点连接时在650kHz频率下工作，与引脚VIN连接时在1.3MHz频率下工作。　　　　图1：采用开关式转换器ADP1612/1613的典型DC/DC升压配置。　　电感器是升压转换器的一个关键元件，能在电源开关接通期间存储能量，并在关断期间将存储的能量通过输出稳压器传输至输出。在应用说明¹中，AnalogDevices解释了如何在电感器的低电流纹

4、波和高频之间取得平衡。该技术文件建议采用的电感值范围为4.7-22μH。对于给定的物理尺寸，虽然电感较低的电感器会拥有较高的饱和电流和较低的串联电阻，但较低电感会导致更高的峰值电流，进而使能效降低，纹波增大和噪声提高。因此，根据AnalogDevices的应用说明，为了减小电感器尺寸并提高稳定性，升压器最好采用间隙工作模式。该应用说明还指出，电感器的峰值电流（最大输入电流与其纹波电流一半之和）必须低于其额定饱和电流，且向稳压器提供的最大DC输入电流必须小于其额定电流有效值。ADI的ADIsimPower™设计工具箱支持这两款器件，能帮助设计人员在数分钟之内构建完整的电路、物料清单并完成性能

5、计算。ADIsimPower能在考虑IC和所有外部实际元件的工作条件和局限性的同时，在成本、板面积、能效和零件数量方面对设计进行优化。ADI的升压转换器典型评估板ADP1612-BL3-EVZ包括一个完整的DC/DC升压转换器以及全面丰富的精选元件，从而能在整个输入范围和负载条件下工作，提供5V(ADP1612)和12V(ADP1613)输出电压。通过改变R1和R2可对该评估板进行调节，以适应不同的输出电压。根据该评估板的技术资料，也可调节或者重新计算图中所示L1、D1、CCOMP和RCOMP的值，以确保稳定工作。就这一方面而言，为了给LCD背光所用白色LED供电或者生成LCD偏置电源，T

6、exasInstruments推出高度集成的低功耗升压转换器TPS61040/41（图2）。这些器件能够利用双芯NiMH/NiCd或者单芯锂离子电池输入提供高达28V的输出电压。该器件也能通过3.3或者5V输入产生标准12V输出。　　　　图2：工作频率高达1MHz的集成式升压转换器TPS61040/41仅需很少外部元件。　　这些转换器采用微型SOT23和SON封装，工作时开关频率高达1MHz。该器件内置输出功率MOSFET，仅需很少外部元件。由于开关频率高，因此可选陶瓷或钽电容器作为输出电容器。TPS61040的内部开关电流限值为400mA，TPS61041的开关电流限值为250mA。此外

7、，低静态电流（通常28μA）以及优化的控制方案，使该器件能在整个负载电流范围内达到很高的工作能效。更高的DC输出如果您的电路需要更高的电压，TI的TPS61170便是一款很有用的产品。该器件是集成了1.2A、40V功率MOSFET的单片式高压开关稳压器，输出电压可达38V。该器件的规格书给出了多个标准开关稳压器的拓扑结构，包括升压和单端初级电感转换器(SEPIC)。该器件具有宽输入电压范围，可支持由多节电池或5V、12V