帶有片上FET功率開(kāi)關(guān)的廉價(jià)升壓穩壓器很適合用于低壓升壓轉換器SEPIC(單端初級電感轉換器),以及反激式轉換器。對于較高的電壓,設計者一般會(huì )采用一種成本更高的方案,包括一個(gè)外接FET的控制器,或一個(gè)高壓升壓穩壓器。
還有一種簡(jiǎn)潔而便宜的方案(圖1)。此電路使用了一只ADP1613步進(jìn)升壓DC/DC開(kāi)關(guān)轉換器,獲得一個(gè)48V、100mA電源,滿(mǎn)載效率為86%(圖2)。該IC包含了一個(gè)片上功率開(kāi)關(guān),在20V時(shí)的峰值輸出電流為2A。齊納二極管作為一只并聯(lián)調節器,為IC提供一個(gè)5V電源,并將外接FET的柵極偏置在相同電壓下。IC內部的FET與一個(gè)高壓FET串聯(lián),接成級聯(lián)方式,F在,IC是以共柵極模式驅動(dòng)外接FET,切換的是外接FET源極的電壓,而不是柵極。

圖1,本電路設計采用ADIsimPower,用IC內部FET開(kāi)關(guān)驅動(dòng)外部FET的源極。

圖2,IC框圖顯示了其升壓轉換器架構。
然后,內部FET導通,V X(圖3)結點(diǎn)驅動(dòng)至地,而高壓FET的柵極保持恒定,導通高壓FET。較低的FET用作一個(gè)低電阻柵極驅動(dòng)器,而FET快速導通,獲得了低導通損耗。當內部FET關(guān)斷時(shí),電感電流拉高SW結點(diǎn),直到外接F E T 也關(guān)斷。內部FET可看到的最高電壓是柵極電壓減外接FET的閾值電壓。

圖3,級聯(lián)FET結構獲得了快速的轉換和低損耗。這種結構亦能實(shí)現更高電壓的運行。
關(guān)斷的轉換較慢,因為它與電感中的峰值電流成正比,但采用一個(gè)正確大小的FET時(shí),一般就有了獲得快速轉換和低損耗的驅動(dòng)電流,即使是低負載。整個(gè)B OM成本不到2 美元(千片)。
用ADIsimPower設計工具可以設計和仿真此電路。該工具可以設計出升壓、SEPIC以及SEPIC-Cuk轉換器,允許輸入電壓范圍為1.8V~90V,輸出電壓為1.2V~90V。圖4顯示ADIsimPower工具與測量結果之間有很好的一致性。

圖4,測量結果與ADIsimPower結果之間吻合良好。
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