升壓/降壓轉(zhuǎn)換器具有超低靜態(tài)電流

該設(shè)計(jì)旨在用于便攜式應(yīng)用，其中輸入電源由三節(jié)鎳鎘或鎳氫電池（3.6V，無負(fù)載）提供，輸出電壓為3V。當(dāng)輸入電池充滿電時(shí)，輸入電壓高于3V，當(dāng)電源一半或接近完全放電時(shí)，輸入電壓低于3V。 產(chǎn)生一個(gè) 3V、100mA 穩(wěn)壓輸出，典型靜態(tài)電流低于 12μA。

輸入電壓范圍為 2V 至 5V，電源轉(zhuǎn)換效率高于 60%。它由升壓轉(zhuǎn)換器（U1：MAX1833）和LDO（U2：MAX8880）組成。它提供可用作μP復(fù)位信號(hào)的POK輸出信號(hào)，并集成了反向輸入電池保護(hù)。

為了降低功耗，某些應(yīng)用需要在活動(dòng)模式和睡眠模式之間循環(huán)。在休眠模式下，系統(tǒng)的靜態(tài)電流由電源主導(dǎo)。電流必須盡可能低，因?yàn)椴豢赡荜P(guān)閉電源，因?yàn)樗仨毐３只顒?dòng)狀態(tài)才能為系統(tǒng)的某些部分供電。

該設(shè)計(jì)旨在用于便攜式應(yīng)用，其中輸入電源由三節(jié)鎳鎘或鎳氫電池（≈3.6V，無負(fù)載）提供，輸出電壓為3V。當(dāng)輸入電池充滿電時(shí)，輸入電壓高于3V，當(dāng)電源一半或接近完全放電時(shí)，輸入電壓低于3V。

一些解決方案已經(jīng)存在：

SEPIC配置中的升壓轉(zhuǎn)換器

升壓 + LDO，如MAX1672

電荷泵，如MAX1759

所有這些方案的靜態(tài)電流都在100μA范圍內(nèi)（MAX1672：125μA;MAX1759：180μA）。在睡眠模式下，這對(duì)于某些便攜式應(yīng)用程序來說太多了。

該設(shè)計(jì)產(chǎn)生一個(gè) 3V、100μA 穩(wěn)壓輸出電壓電源，典型靜態(tài)電流低于 12μA。 輸入電壓范圍為 2V 至 5V，電源轉(zhuǎn)換效率高于 60%。它由升壓轉(zhuǎn)換器（U1：MAX1833）和LDO（U2：MAX8880）組成。它提供可用作μP復(fù)位信號(hào)的POK輸出信號(hào)，并集成了反向輸入電池保護(hù)。

圖1.

詳細(xì)說明

當(dāng)D1陰極電壓高于所需輸出電壓定義的限值（本例中為3.3V）時(shí)，MAX1833不開關(guān)，靜態(tài)電流典型值為5μA。該系統(tǒng)表現(xiàn)為經(jīng)典LDO，靜態(tài)電流典型值為5μA（包括反饋分壓器R4/R5中的偏置電流）?？傡o態(tài)電流低于 10μA（典型值），U1 吸收 5μA，U2 吸收 5μA 電流。

當(dāng)D1陰極的電壓低于所需輸出電壓（本例中為3.3V）定義的限值時(shí)，升壓在PFM模式下上電，導(dǎo)通時(shí)間恒定。開關(guān)頻率是負(fù)載電流的函數(shù)。在休眠模式下，負(fù)載電流僅為幾μA，開關(guān)頻率非常低（約10Hz）。靜態(tài)電流低于 12μA （典型值） 7μA 來自 U1，5μA （最大值） 來自 U2。

當(dāng)系統(tǒng)喚醒時(shí)，負(fù)載開始吸收電流。響應(yīng)時(shí)間很快（因?yàn)?LDO）。

SHDN輸入端的閾值電壓精度為1.228V ±3.5%，因此當(dāng)輸入電壓過低時(shí)，會(huì)發(fā)生完全關(guān)斷功能。在這個(gè)例子中，我們有一個(gè)除以2，這意味著當(dāng)電池電壓低于約2.46V時(shí)，升壓處于實(shí)際關(guān)斷模式（IQ< 1μA），如果其RST輸出直接連接到MAX8880的SHDN（如紅色虛線所示），則LDO進(jìn)入實(shí)際關(guān)斷模式（IQ< 1μA），輸出電壓為 0V。

審核編輯：郭婷