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有些電池供電產(chǎn)品的電池電壓變化范圍較大,例如,一節(jié)鋰電池在有效工作期間,電壓的變化范圍為2.7~4.2v。如需獲得穩(wěn)定的3.3v電壓就要采用升/降壓方式的dc/dc變換器,當(dāng)電池充滿電時(4.2v)將電池電壓降至3.3v;當(dāng)電池電壓跌到3.3v以下時,dc/dc變換器將電池電壓升壓至3.3v。傳統(tǒng)的升/降壓變換器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,max1759穩(wěn)壓型電荷泵為弗/降壓型轉(zhuǎn)換提供了一個簡單的方案,其輸入電壓范圍為1.6~5.5v,輸出電壓可固定為3.3v或在2.5~5.5v范圍內(nèi)調(diào)節(jié),輸出電流達(dá)100ma。當(dāng)需要從一節(jié)鋰離子電池,或者是2~3節(jié)堿性或鎳鎘/鎳氫電池獲得3,3v電源時,max1759采用了10引腳μmax封裝,則整個電路占的面積不到32m㎡,關(guān)斷時的靜態(tài)電流低于1ma。 來源:小芬
00ma、50ma。利用max684的關(guān)斷控制引腳或max1916的使能控制引腳可以關(guān)閉led。圖7電路中,max684在關(guān)斷模式下,電源電流降至22μa;rset=43kω時,led電流為22ma; 圖8是利用電荷泵構(gòu)成led電流控制電路,反饋調(diào)節(jié)電壓的典型值為1.235v,ipk=1.235/r sense,選用24ω的檢流電阻能夠?yàn)槎O管提供50ma電流。電荷泵工作時,輸出電壓上升至led的開啟電壓,led開始導(dǎo)通。白光led的典型正向電壓為3.5(1±0.1)v,加上反饋調(diào)節(jié)電壓,max1759輸出端提供的偏置電壓為4.735v。該電路輸出電壓的紋波在40mv以內(nèi),不會導(dǎo)致led輸出產(chǎn)生明顯變化,通常人眼覺察不到。另外,圖8電路在關(guān)斷狀態(tài)下輸入與輸出之間沒直流通路。4 基于電感的白光led控制器 max1848將升壓轉(zhuǎn)換器與電流控制電路集成在6引腳sot23封裝內(nèi),利用電流檢測驅(qū)動3組led,每組led包括3個串行連接的led,如圖9所示。輸入電壓范圍為2.6~5.5v。max1848利用電壓反饋結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)流過led的電流,較小的檢流電阻(5ω)有利于節(jié)省功耗、保持較高的轉(zhuǎn)換效率。模擬
以一定因數(shù)(05、2或3)倍增或降低,從而得到所需要的輸出電壓。 ① 轉(zhuǎn)換效率與輸入電壓密切相關(guān)。電荷泵的近似效率計(jì)算公式: 其中:vout為輸出電壓;vin為輸入電壓;n為倍率。 由式(3)可以看出,當(dāng)輸出電壓和倍率一定時,輸入越小,電荷泵的效率越高。電荷泵效率一般可以達(dá)到75%以上。 輸出電壓一般是輸入電壓的倍數(shù),它能使輸入電壓升高或降低,也可以用于產(chǎn)生負(fù)電壓,常見的有±0.5倍壓、±1倍壓、±1.5倍壓、±2倍壓、±3倍壓。當(dāng)然,一些新型的片子也支持輸出電壓可調(diào),如max1759,輸入電壓范圍是1.6~5.5 v,輸出可固定為33 v或在25~55 v內(nèi)可調(diào),可提供最大100 ma的輸出電流。 輸出電流較小,一般在300 ma以下。 設(shè)計(jì)簡捷,占用印制板面積小,容易使用。 低emi和輸出紋波。 價(jià)格中等。 對采用電池供電的便攜式電子產(chǎn)品來說,采用電荷泵變換器來獲得負(fù)電源或倍壓電源,不僅僅減少電池的數(shù)量、減少產(chǎn)品的體積、重量,而且在減少能耗延長電池壽命等方面起到極大的作用。在手機(jī)和其他的一些通信設(shè)備中,常用電荷泵來驅(qū)動白光led用作lcd背光電源
1.8v到11v輸入范圍和預(yù)置3.3v或者5v的輸出。也能夠把這個輸出電壓使用兩個電阻分壓從1.25v至5.5v,其效率大致上可高達(dá)85%。如果需要的輸出電壓是在3.5v至4v之間,可以用組合的方式來產(chǎn)生一組升降壓的輸出,設(shè)計(jì)者只需要一組升壓轉(zhuǎn)換器與一組線性穩(wěn)壓器便行,例如max1606升壓轉(zhuǎn)換器與max8512線性穩(wěn)壓器的組合。 圖2 升降壓型電源ic 如果因?yàn)槌杀镜目剂?,那charge-pump的架構(gòu)正適合低成本的解決方案,其架構(gòu)可省一電感與一輸出二極管,例如max1759是以charge-pump方式產(chǎn)生一組可升降壓的輸出電壓。而maxim的獨(dú)特change-pump架構(gòu)容許輸入電壓可高于或低于輸出電壓。盡管它的工作頻率高于1.5mhz,一樣保持低至50ua的靜態(tài)供應(yīng)電流。 有些設(shè)計(jì)者因?yàn)榭紤]到高效率,而選擇以升壓方式產(chǎn)生一組輸入高于輸出電壓來提高效率,如圖3的升壓架構(gòu),由于需外加mosfet作切換開關(guān),因此可提供較大的輸出功率。如果是因?yàn)榭臻g的限制,外加mosfet開關(guān)以及輸出二極管就會成為設(shè)計(jì)者的負(fù)擔(dān),此時內(nèi)建mosfet切換開關(guān)與輸出二極管的升
7v的輸入電壓轉(zhuǎn)換為5.05v輸出,輸出電流能夠分別達(dá)到250ma、100ma、50ma。圖1電路中,max 684在關(guān)斷模式下,電源電流降至22μa;rset=43kω時,led電流為22ma。 圖2是利用電荷泵構(gòu)成led電流控制電路,反饋調(diào)節(jié)電壓的典型值為1.235v,ipk=1.235/r sense,選用24ω的檢流電阻能夠?yàn)槎O管提供50ma電流。電荷泵工作時,輸出電壓上升至led的開啟電壓,led開始導(dǎo)通。白光led的典型正向電壓為3.5(1±0.1)v,加上反饋調(diào)節(jié)電壓,max1759輸出端提供的偏置電壓為4.735v。該電路輸出電壓的紋波 在40mv以內(nèi),不會導(dǎo)致led輸出產(chǎn)生明顯變化,通常人眼覺察不到。另外,圖2電路在關(guān)斷狀態(tài)下輸入與輸出之間沒直流通路。 來源:春天的早晨
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