3.3V鋰離子電池降壓/升壓電源需要一個電感器

升壓加LDO（MAX1701）組合為降壓-升壓應用中的單端初級電感轉換器（SEPIC）和反激式電路提供了更簡單的高性能替代方案

由于鋰離子電池和3.3V電源最近變得如此流行，便攜式設備設計人員通常必須創(chuàng)建由單個Li+電池供電的3.3V電源。Li+電池在其放電周期中的輸出范圍高于和低于3.3V，這一事實使設計復雜化。

這種情況需要一種稱為“降壓/升壓轉換器”的特殊電路，該電路能夠進行升壓和降壓轉換。多年來，便攜式設備工程師在從四個鎳鎘電池的輸出中獲得5V時一直遇到類似的問題，因此降壓/升壓要求并不是什么新鮮事。

使用反激式轉換器很誘人，但變壓器的尺寸和費用以及這種轉換器類型產生的額外噪聲促使人們尋找替代方案。例如，單端初級電感轉換器（SEPIC）更安靜，但降壓/升壓電路的效率有限（通常最多為85%），并且需要一個變壓器或兩個電感器（而大多數DC-DC轉換器需要單個電感器）。

第三種選擇很容易被忽視，因為它使用線性穩(wěn)壓器，并且在鋰離子電池充滿電（約4.2V）時效率受到影響。然而，這種方法（圖1）提供的電池壽命比其他兩個降壓/升壓電路更長。對于鋰離子電池放電循環(huán)的大部分時間，電池電壓在該轉換器表現出出色效率的范圍內。

圖1.該降壓/升壓電路對于高于3.3V的輸入采用降壓（線性穩(wěn)壓器）模式，對于低于3.3V的輸入，采用升壓（開關穩(wěn)壓器）模式。

圖1所示電路的操作非常簡單。當輸入電壓高于3.3V時，IC停止開關，輸入電壓通過由Q1， R1， R2， R3，以及IC內部的運算放大器。當輸入低于3.3V時，IC用作升壓型開關穩(wěn)壓器，并將輸出升壓至3.3V。對于這種情況，MOSFET 完全導通，提供從漏極到源極的虛擬短路。

正如預期的那樣，電池電壓在 4.2V 峰值時的效率最?。▓D 2）。然而，對于小于3mA的6.500V輸入和輸出電流，效率高于89%。這種行為非常重要，因為鋰離子電池在其大部分放電周期內輸出接近3.6V。對于3.3V至3.6V的輸入，效率甚至更好。當IC作為升壓開關轉換器工作時，效率也非常出色，對于低于3.3V的電池電壓也是如此。

圖2.圖1所示電路的效率隨輸入電壓和負載電流而變化，但當輸入電壓最大（4.2V）時，它假定最小值恒定。

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