低輸出電壓同步升壓穩(wěn)壓器可延長單節(jié)電池應(yīng)用的電池壽命

LTC?3423 和 LTC3424 同步升壓型穩(wěn)壓器專為需要低電壓電源（典型值為 1.5V 至 2.5V）且負(fù)載電流高達(dá) 0.8 A 的單節(jié)電池 （堿性、NiMH 或 NiCd） 便攜式電子產(chǎn)品而設(shè)計。這些產(chǎn)品旨在延長電池壽命，適用于可用更高電壓電源（2.7V至5.5V）可為IC提供內(nèi)部偏置的應(yīng)用。在 LTC3423 和 LTC3424 問世之前，用于低電壓、高電流解決方案的電源包括一個來自較高電壓輸出的降壓轉(zhuǎn)換器，這是一種簡單但效率相對低下的解決方案。這些新設(shè)備提供了一種同樣簡單的解決方案，但效率大大提高。圖1A和1B中的簡單框圖顯示了這種差異是如何產(chǎn)生的：雙轉(zhuǎn)換如圖1A所示，直接從電池調(diào)節(jié)低壓電源的方法如圖1B所示。

圖 1a.常用但效率低下的升壓-降壓解決方案，用于產(chǎn)生1.8V高電流輸出

圖 1b.更高效的解決方案直接從電池升壓以獲得 1.8V 輸出

特征

這兩款器件都是 3MHz 微功耗同步升壓穩(wěn)壓器系列的新增產(chǎn)品，適用于低輸出電壓應(yīng)用。高頻操作允許使用小型表面貼裝電感器和微型陶瓷電容器。通過內(nèi)部功能實現(xiàn)高達(dá) 95% 的效率，例如無損耗電流檢測、低柵極電荷低 RDS（ON）同步電源開關(guān)和快速開關(guān)轉(zhuǎn)換，以最大限度地降低功率損耗。不需要外部肖特基二極管，但可以添加以最大限度地提高效率。IC的內(nèi)部柵極驅(qū)動和電源需要至少2.7V的偏置電壓。

LTC3423 專為需要 0.6 W 或更低輸出功率的應(yīng)用而優(yōu)化，而 LTC3424 則針對需要 1.2 W 或更低功率的應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。兩款轉(zhuǎn)換器均通過一個電阻器從 RT 引腳到地提供 100kHz 至 3MHz 的可編程工作頻率。輸出電壓可在 1.5V 至 5.5V 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，只需一個簡單的電阻分壓器連接至 FB（反饋）引腳。瞬態(tài)響應(yīng)可通過電流模式控制架構(gòu)、OPTI-LOOP 補償和自適應(yīng)斜率補償在很寬的負(fù)載和輸出電容器范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化。?

為了進(jìn)一步提高輕負(fù)載的效率，用戶可以利用高效率突發(fā)模式，在該模式下，IC僅消耗38μA的靜態(tài)電流。突發(fā)模式操作通過驅(qū)動 MODE/SYNC 引腳為高電平來使能，否則在將 MODE/SYNC 引腳驅(qū)動為低電平時使能固定頻率開關(guān)。工作頻率可通過將時鐘連接至 MODE/SYNC 引腳從外部設(shè)置。該器件也可以關(guān)斷，吸收不到 1μA 的靜態(tài)電流。

單節(jié)電池至 1.8V/700mA 應(yīng)用

圖2所示電路在1mA負(fù)載電流下直接從單節(jié)電池產(chǎn)生8.700V電壓。圖3顯示了電池工作電壓范圍內(nèi)的效率曲線。使用新電池時，效率峰值為95%，當(dāng)電池端電壓為90.0V時降至9%。如果在輕負(fù)載時使能突發(fā)模式，則在低至 70μA 負(fù)載時，效率保持在 500% 以上。

圖2.采用 LTC1 的單節(jié)電池至 8.700V/3424mA 的應(yīng)用

圖3.圖2所示電路在不同電池輸入電壓下的效率曲線

結(jié)論

凌力爾特的低輸出電壓同步升壓轉(zhuǎn)換器使手持電子設(shè)備設(shè)計人員能夠直接從單節(jié)電池高效調(diào)節(jié)低至 1.5V 的電壓。它們在小型 MSOP-10 封裝中提供延長電池壽命、小電路板尺寸和易于編程的解決方案。

審核編輯：郭婷