該設(shè)計(jì)理念展示了高頻開關(guān)轉(zhuǎn)換器如何為便攜式電話供電。文章解釋說(shuō),開關(guān)頻率對(duì)于電話和收音機(jī)來(lái)說(shuō)可能是一個(gè)問題,除非開關(guān)能量的頻率相對(duì)較高,否則很難過(guò)濾。該電路以高速率(375kHz)驅(qū)動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)換器,產(chǎn)生易于濾除的高頻噪聲。MAX1044開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器。
開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器為電池供電系統(tǒng)提供了方便的負(fù)電壓源,但開關(guān)頻率給便攜式電話和收音機(jī)帶來(lái)了問題。開關(guān)能量表現(xiàn)為載波頻率的邊帶,除非其頻率相對(duì)較高,否則很難濾除。
例如,圖1中的IC1是一個(gè)開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器,通常工作在4kHz。通過(guò)將其 BOOST 引腳連接到 V+,您可以將該頻率提高到 32kHz 左右,從而將干擾移動(dòng)到大多數(shù)音頻應(yīng)用的目標(biāo)頻段以上。對(duì)于無(wú)線電應(yīng)用,開關(guān)頻率必須更高。
圖1.以異常高的速率(375kHz)驅(qū)動(dòng)該開關(guān)轉(zhuǎn)換器會(huì)產(chǎn)生易于濾除的高頻開關(guān)噪聲。
IC1的OSC引腳允許您使用高達(dá)500kHz的外部頻率覆蓋內(nèi)部振蕩器。所示布置以占空比為50%的375kHz方波驅(qū)動(dòng)IC。HC邏輯門提供所需的軌到軌幅度,內(nèi)部二分頻級(jí)在將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到內(nèi)部開關(guān)之前降低該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。由此產(chǎn)生的邊帶距離載波約190kHz,可通過(guò)濾波輕松去除。
以下數(shù)據(jù)說(shuō)明了負(fù)載電阻和輸出電容(C2)對(duì)輸出電壓、紋波幅度和電源電流(IC1)的影響:
輸出電容 | 負(fù)載電阻 | 1毫歐 | 100kΩ | 10kΩ | 1kΩ |
C2 = 0.1μF |
-V外(五) I + (毫安) M脈動(dòng)(毫伏P-P) |
4.95 2.29 60 |
4.92 2.34 60 |
4.88 2.78 70 |
4.56 6.60 200 |
C2 = 1μF |
-V外(五) I + (毫安) M脈動(dòng)(毫伏P-P)* |
4.93 2.43 20 |
4.92 2.46 20 |
4.88 2.90 20 |
4.61 6.77 60 |
C2 = 10μF |
-V外(五) I + (毫安) M脈動(dòng)(毫伏P-P)** |
4.94 2.37 10 |
4.93 2.41 10 |
4.90 2.85 10 |
4.62 6.63 30 |
* 外加 100mV、0.1μs 尖峰 ** 外加 60mV、0.1μs 尖峰 |
較大的輸出電容明顯改善了負(fù)載調(diào)整率和紋波電壓。將一個(gè) 0.1μF 陶瓷電容器與 C2 并聯(lián)可將快速尖峰幅度(對(duì)于 1μF 和 10μF 的 C2 值)降低至約 20mV。如果可行,在輸出端增加線性穩(wěn)壓器可以進(jìn)一步減小輸出電壓隨負(fù)載電流的變化。
當(dāng)IC1為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生負(fù)電源時(shí),可以通過(guò)將IC1與系統(tǒng)時(shí)鐘或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘同步來(lái)最小化開關(guān)噪聲的影響?;蛘?,您可以在每次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換期間關(guān)閉芯片(使用BOOST引腳),前提是C2可以在這些間隔內(nèi)支持負(fù)輸出電壓。
審核編輯:郭婷
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