簡(jiǎn)單的電路可升壓3V輸入并提高效率

在本設(shè)計(jì)中，同步降壓轉(zhuǎn)換器、MAX1967和電荷泵可提高低輸入電壓效率。該電路將3V輸入升壓至5V輸出。效率提高 3%，節(jié)省 0.35W 功率。

MAX1967為電壓模式PWM同步降壓控制器，理想用于各種成本敏感型應(yīng)用。固定的 100kHz 開(kāi)關(guān)頻率允許將廉價(jià)的鋁電解電容器和鐵粉磁芯磁性元件用于成本最低的設(shè)計(jì)。MAX1967具有2.7V至28V的輸入范圍。3.3V等低壓輸入的一個(gè)缺點(diǎn)是，由于外部MOSFET的低柵極驅(qū)動(dòng)，效率會(huì)受到影響，而MOSFET表現(xiàn)出更高的導(dǎo)通電阻。本應(yīng)用筆記展示了如何利用簡(jiǎn)單的二極管-電容電荷泵電路提升柵極驅(qū)動(dòng)電源電壓，從而提高低輸入電壓效率。

在圖1中，由D1、D2、C1和C2組成的分立電荷泵對(duì)輸入電壓進(jìn)行升壓。IN引腳上的電壓是輸入電壓Vin的2倍。它饋送到MAX1967的內(nèi)部線性穩(wěn)壓器輸入，產(chǎn)生5V輸出VL。因此，即使采用 5V 輸入，也可以為外部 MOSFET 提供 3V 柵極驅(qū)動(dòng)。D3用于在軟啟動(dòng)期間啟動(dòng)IC。一旦IC和電荷泵電路開(kāi)始工作，VL將提供5V輸出，從而反轉(zhuǎn)偏置二極管D3。

圖1.帶電荷泵的同步降壓轉(zhuǎn)換器。

圖2顯示了3.0V輸入和1.8V輸出時(shí)的轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果表明，在3.2A負(fù)載下，電荷泵的測(cè)量效率比傳統(tǒng)連接（IN和VL連接到輸入）高5%。這樣可以節(jié)省0.35W的功率并減少散熱。

圖2.測(cè)量的效率與輸出電流的關(guān)系。

審核編輯：郭婷