該設計理念展示了高頻開關轉換器如何為便攜式電話供電。文章解釋說,開關頻率對于電話和收音機來說可能是一個問題,除非開關能量的頻率相對較高,否則很難過濾。該電路以高速率(375kHz)驅動開關轉換器,產生易于濾除的高頻噪聲。MAX1044開關電容電壓轉換器。
開關電容電壓轉換器為電池供電系統(tǒng)提供了方便的負電壓源,但開關頻率給便攜式電話和收音機帶來了問題。開關能量表現(xiàn)為載波頻率的邊帶,除非其頻率相對較高,否則很難濾除。
例如,圖1中的IC1是一個開關電容電壓轉換器,通常工作在4kHz。通過將其 BOOST 引腳連接到 V+,您可以將該頻率提高到 32kHz 左右,從而將干擾移動到大多數(shù)音頻應用的目標頻段以上。對于無線電應用,開關頻率必須更高。
圖1.以異常高的速率(375kHz)驅動該開關轉換器會產生易于濾除的高頻開關噪聲。
IC1的OSC引腳允許您使用高達500kHz的外部頻率覆蓋內部振蕩器。所示布置以占空比為50%的375kHz方波驅動IC。HC邏輯門提供所需的軌到軌幅度,內部二分頻級在將該驅動信號施加到內部開關之前降低該驅動信號的頻率。由此產生的邊帶距離載波約190kHz,可通過濾波輕松去除。
以下數(shù)據(jù)說明了負載電阻和輸出電容(C2)對輸出電壓、紋波幅度和電源電流(IC1)的影響:
輸出電容 | 負載電阻 | 1毫歐 | 100kΩ | 10kΩ | 1kΩ |
C2 = 0.1μF |
-V外(五) I + (毫安) M脈動(毫伏P-P) |
4.95 2.29 60 |
4.92 2.34 60 |
4.88 2.78 70 |
4.56 6.60 200 |
C2 = 1μF |
-V外(五) I + (毫安) M脈動(毫伏P-P)* |
4.93 2.43 20 |
4.92 2.46 20 |
4.88 2.90 20 |
4.61 6.77 60 |
C2 = 10μF |
-V外(五) I + (毫安) M脈動(毫伏P-P)** |
4.94 2.37 10 |
4.93 2.41 10 |
4.90 2.85 10 |
4.62 6.63 30 |
* 外加 100mV、0.1μs 尖峰 ** 外加 60mV、0.1μs 尖峰 |
較大的輸出電容明顯改善了負載調整率和紋波電壓。將一個 0.1μF 陶瓷電容器與 C2 并聯(lián)可將快速尖峰幅度(對于 1μF 和 10μF 的 C2 值)降低至約 20mV。如果可行,在輸出端增加線性穩(wěn)壓器可以進一步減小輸出電壓隨負載電流的變化。
當IC1為數(shù)據(jù)轉換器產生負電源時,可以通過將IC1與系統(tǒng)時鐘或數(shù)據(jù)轉換器的時鐘同步來最小化開關噪聲的影響?;蛘撸梢栽诿看螖?shù)據(jù)轉換期間關閉芯片(使用BOOST引腳),前提是C2可以在這些間隔內支持負輸出電壓。
審核編輯:郭婷
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