大功率升壓轉(zhuǎn)換器可自動切換模式并保持輕負載效率

在該設(shè)計理念中，同步升壓轉(zhuǎn)換器MAX1703使用高邊電流檢測監(jiān)視器MAX4173在高功率和低功耗模式之間自動切換。升壓轉(zhuǎn)換器在輕負載和寬負載電流范圍內(nèi)保持高效率。

大功率、同步升壓轉(zhuǎn)換器MAX1703具有兩種工作模式：低功耗PFM用于低輸出電流（至250mA），全功率低噪聲PWM（電流高達1.5A）。（PFM 代表脈沖頻率調(diào)制;PWM 代表 脈寬調(diào)制。

通常，IC的工作模式由其CLK/SEL輸入的數(shù)字控制設(shè)置（高功率模式為高電平;低功耗模式為低電平）。因此，它在所有負載電流下都能保持相對較高的效率（圖 2）。

圖2.圖1電路的轉(zhuǎn)換效率（C）在很寬的負載電流范圍內(nèi)仍然很高。

U2是一款高端電流檢測監(jiān)視器，其OUT端子產(chǎn)生的電壓與轉(zhuǎn)換器的負載電流成比例（由80mΩ電阻R檢測）意義).將此電壓施加到 U1 的 POKIN 端子，即可完成用于控制其工作模式的反饋環(huán)路。POKIN是“電源OK”比較器的反相輸入。只要POKIN電壓低于比較器的基準電壓（1.25V），其漏極開路輸出就會吸收電流。

由于U1的低功耗和高功率效率在接近150mA的輸出電流下收斂，因此應(yīng)選擇導(dǎo)致模式切換發(fā)生在150mA附近的元件值。首先，計算所需的檢測電阻：R意義= V裁判/（增益 × I開關(guān)），其中 V裁判是 U1 的內(nèi)部基準電壓 （1.25V），GAIN是 U2 的內(nèi)部增益電平（用戶可選擇為 20V/V、50V/V 或 100V/V），I開關(guān)是發(fā)生模式切換時的負載電流。

由于U1可以提供高輸出電流，因此GAIN設(shè)置為100V/V，以最小化檢測電阻值及其IR損耗。要在 150mA 時切換模式，R意義計算在80mΩ。測量表明，電流增加時開關(guān)電流為158.6mA，電流減小時開關(guān)電流為157.0mA。POK比較器的1%遲滯可防止負載電流緩慢通過切換門限時模式之間的“顫振”。

U2直接由輸入供電，以提高電路的輕負載效率。U1 可以在低于 1V 的輸入電壓下工作，但 U2 需要最小 V抄送3V。要允許在 U1 的整個輸入范圍內(nèi)工作（輕負載效率略有下降），只需從 U1 的輸出電壓為 U2 供電即可。

審核編輯：郭婷