兩節(jié)AA電池供電的降壓轉(zhuǎn)換器和3.3V升壓控制器

對(duì)低輸入電壓(如2節(jié)AA電池)進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換是一個(gè)挑戰(zhàn)，本文提供的電路能夠產(chǎn)生1.5V、600mA和3.3V、200mA輸出。

低輸入電壓和低輸出電壓是DC-DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)所面臨的特殊挑戰(zhàn)。升壓型IC已經(jīng)能夠在低于+1V的輸入電壓下正常工作，但降壓型IC在輸入電壓低至+2V時(shí)就無法工作了。這樣，當(dāng)便攜式產(chǎn)品采用2節(jié)AA電池供電時(shí)，就存在如何高效地為低電壓CPU內(nèi)核供電的問題。隨著電池放電，電池電壓可能會(huì)下降到1.8V。

圖1中上半部分的開關(guān)型DC-DC轉(zhuǎn)換器(IC1)能夠從2節(jié)AA電池輸入(電壓范圍+3.4V至+1.8V)，給出1.5V/600mA輸出。為降壓控制器供電的3.3V電源取自內(nèi)置大電流、同步整流器的升壓控制器(IC3)，它同時(shí)也為外部邏輯電路及CPU的I/O電路供電。值得一提的是，IC1被3.3V偏置，但1.5V輸出電壓則直接來自電池。

圖1. 由3.3V升壓控制器IC3供電，降壓控制器(IC1)可從低至1.8V的輸入電壓產(chǎn)生1.5V的輸出電壓。當(dāng)3.3V輸出低于所允許的最小值時(shí)，IC2和Q2關(guān)斷Q1使系統(tǒng)停機(jī)。

當(dāng)3.3V電源輸出電壓太低，無法保證IC1正常工作時(shí)，功率開關(guān)MOSFET (Q1)被Q2、D2和SOT23封裝的復(fù)位芯片(IC2)關(guān)斷，如果沒有這些元件，上電時(shí)(電池電壓首先加到系統(tǒng)上，而3.3V電源還沒有輸出，Q1的柵極為低電平) 1.5V輸出會(huì)過沖至電池電壓。

1.5V輸出的降壓轉(zhuǎn)換效率(約85%)特別適合采用超小型外圍元件：一個(gè)3引腳的SOT23功率MOSFET (Q1)和直徑為5mm的表貼電感。輸出電壓為3.3V時(shí)，IC3的內(nèi)置同步整流器可提供高于90%的升壓轉(zhuǎn)換效率。

審核編輯：郭婷