超低输入电压升压电路解决方案.docx

《超低输入电压升压电路解决方案.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、[超低输入电压升压电路解决方案]升压电路输入电压高于输出电压　　便携式产品一般都采用电池供电，而因为成本和体积方面的考虑，在设计上有减少使用电池数量及体积的趋势。另外，亦因全球能源问题，各种各类的电池使用已备受关注了。当中包括太阳能电池及燃料电池。　　而这样就会影响到电源电压比设备所需的工作电压为低。这时候，就必须要追加升压电路了。一般使用的是DC/DC升压转换器。　　而在这超低输入电压的情况下，设计工程师就会面临以下的难题。　　1开关器件的驱动问题。　　2升压电路的启动问题。　　3最大占空比MaxDuty的问题。在这三个主要问题上，究竟有没有好的解决方法呢?答

2、案是肯定的。以下，我们会一一探讨。开关器件的驱动问题传统DC/DC的工作电压一般都在以上，而如果输入电压降到以下，DC/DC的内部电路不能正常工作。　　以图为例，若开关DC/DC的驱动电压取自输入电源的话。当电源电压低于DC/DC驱动电压的时候，DC/DC便无法启动。　　那么，若如图所示，在输出端取电又如何呢?　　同样，当电源电压低于DC/DC驱动电压，DC/Dc根本无法启动及进行任何升压动作。但是，若DC/DC一旦被启动，整个电路便可持续动作了。升压电路的启动问题在这时候，又带出了另外一个问题，就是在这样低输入电压的情况下如何启动这一颗DC/DC呢?　　这时，

3、我们就需考虑增加一个启动电路。精工电子有限公司推出的S-882Z系列充电泵产品就能使这个问题迎刃而解。　　S-882Z系列按放电开始电压大小有4个品种：分别为、、及，在型号后缀中用18、20、22及24来区分。例如，S-是放电开始电压为的充电泵。　　该系列主要特点：　　输入电压V：N范围：　　在Ta=-30～+60℃时为～。　　在Ta=-40～+85℃时为～,　　工作时的消耗电流在VIN=时为；　　有关闭控制，在关闭状态或称休眠状态时耗电小于μA；　关闭控制电压为放电开始电压加；　内部振荡器频率350kHz；　外部仅接一个启动电容,　　小尺寸SOT-23-5封装

4、；　无铅。　　S-882Z的内部结构如图所示。　　下面，我们就来具体看看S-882z的工作原理。　　1　对S-882Z系列的VIN端子输入以上的电压时，振荡电路就可以开始工作，并从振荡电路输出CLK信号。　　2　通过此CLK信号来驱动充电泵电路，并在充电泵电路中将VIN端子的电压转换为升压电压。　　3　从充电泵电路输出的升压电压，会缓慢地充电到与CPOUT端子相连接的启动用电容器中，因此，CPOUT端子的电压会缓慢地上升。　　4　当CPOUT端子电压达到放电开始电压以上时，转换器的输出信号就会从高电位转变为低电位。因此，处于“关”的状态的放电控制开关会转变为“开

5、”的状态。5　M1变为“开”的状态之后，CCPOUT处所充电的升压电力会从OUT端子处开始放电。　　6　由于放电，当VCPOUT降低到放电停止电压时，M1就会转变为“关”的状态而停止放电。　　7　当VM端子电压达到开/关控制电压以上时，转换器的输出信号就会从低电位转变为高电位。因此，振荡电路会停止工作，并转变为休眠状态。　　8　当VVM不能达到VOFF以上时，会利用来自充电泵电路的升压电力来对CCPOUT进行再充电，并返回到的工作。　　S-882Z系列主要应用于太阳能电池、燃料电池等低压电源的升压；RF标签内部的电压升压；为间断工作系统提供电源。最大占空比Max

6、Duty的问题对与超低输入升压电路来说，为了取得高的输出电压，必须要有大占空比的支持。占空比的计算公式是：Duty=Ton/。　　在连续电流模式下，占空比的计算公式为Duty=1-Vin/Vout/。按照这个公式来计算，如果是输入时而输出5V的升压电路，最大占空比为90％，一般的升压电路的占空比为80％～90％，这样是不能完全满足要求的。对于这个问题，我们可以考虑采用SII的高倍率升压DC/DCS-8337B，其最大占空比就能达到94％。S-8337B的主要特点：输入电压为；基准电压为～±；工作电流为；振荡频率为47～200kHz，能在外部设定；最大占空比为75

7、％94％，也可以外部设定；UVLO，软启动，外部相位补偿设定；动作温度范围为-40～+85℃；采用TSSOP8封装。完整的解决方案一个超低电压电源管理系统需要启动电路和升压电路的完美配合，用S-882Z系列配合S-8337B系列就能达到这个目标。图为利用SII的S-和S-8337BAJA构成的超低输入电压升压电路，图8为该电路在输入情况下的效率曲线。　　从图中可以看出，在这10倍升压的情况下，而又需要达到200mA的输出电流，该电路的输出效率仍可达到80％以上，这已经是一个具突破性的方案了。同步整流技术DC/DG变换器的损耗主要由5部分组成：功率开关管的损耗，高

8、频变压器的损耗，输出端整