簡單電路斷開負(fù)載

本應(yīng)用筆記展示了外部功率MOSFET如何充當(dāng)負(fù)載斷開開關(guān)，并允許開關(guān)穩(wěn)壓器在重負(fù)載和低輸入電壓下啟動(dòng)。負(fù)載斷開電路將單個(gè)NiMH電池輸出升壓至3.3V，并提供600mA輸出電流。設(shè)計(jì)采用MAX1703升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。

在自舉升壓穩(wěn)壓器的輸出端放置一個(gè)負(fù)載斷開電路，使穩(wěn)壓器能夠以遠(yuǎn)高于其他方式的負(fù)載電流啟動(dòng)（圖 1）。在關(guān)斷期間，斷開將電池與負(fù)載完全隔離。該電路將單個(gè)鎳氫電池輸出升壓至3.3V，并提供至600mA的輸出電流。升壓型穩(wěn)壓器非常適合便攜式應(yīng)用，因?yàn)樗鼈兙哂懈咝省⒌?a target="_blank">電源電流（工作電流為 120μA，停機(jī)模式為 20μA）和啟動(dòng)后的充足電流。然而，許多電池?zé)o法從低電源電壓（例如單節(jié)電池）的最大負(fù)載開始。出現(xiàn)此問題是因?yàn)榇蠖鄶?shù)低壓CMOS升壓穩(wěn)壓器從自己的輸出獲得功率，其等于V在啟動(dòng)時(shí)減去二極管壓降。輸入電壓值較低，開關(guān)晶體管在啟動(dòng)時(shí)無法完全增強(qiáng)，因此晶體管具有高阻抗，從而限制了峰值電感電流。因此，電路無法產(chǎn)生足夠的電流來同時(shí)為負(fù)載供電和為輸出電容充電。

圖1.增加幾個(gè)晶體管使開關(guān)穩(wěn)壓器能夠以滿負(fù)載和低輸入電壓啟動(dòng)。

為了解決這個(gè)問題并確?？煽康膯?dòng)，大多數(shù)穩(wěn)壓器IC都集成了欠壓鎖定（UVLO）。集成電路1例如，一個(gè)同步升壓轉(zhuǎn)換器，其自舉操作在其輸出電壓超過2.3V的內(nèi)部UVLO門限之前無法啟動(dòng)。您可以使用外部功率 MOSFET Q 來克服此啟動(dòng)限制1，用作負(fù)載斷開開關(guān)，并使用內(nèi)置于許多低壓開關(guān)穩(wěn)壓器中的電源就緒 （POK） 比較器。R3和 R4將 POK 閾值設(shè)置為 2.5V，允許 V在高于 UVLO 閾值。Q2在驅(qū)動(dòng)Q之前反轉(zhuǎn)POK輸出1.Q1斷開負(fù)載，允許 V外上升到確保Q完全增強(qiáng)的水平（高于UVLO）1當(dāng)它打開時(shí)。因此，電路可以在滿負(fù)載下啟動(dòng)，輸入電壓低至 0.8V（圖 2a）。由于電路在此開關(guān)之前獲取穩(wěn)壓器反饋，因此您為給定應(yīng)用選擇的MOSFET取決于負(fù)載電流和可接受的最低負(fù)載調(diào)整率水平。所示的MOSFET是一種低閾值器件。將FB端子（引腳2）接地并移除R1和 R2產(chǎn)生 5V 穩(wěn)壓輸出，其性能與 3.3V 版本相似（圖 2b）。（DI #2487）

圖2.圖1中的負(fù)載斷開開關(guān)允許穩(wěn)壓器在重負(fù)載和低輸入電壓（a）下啟動(dòng)。對(duì)圖1中的電路稍作修改，即可提供5V輸出工作電壓（b）。

審核編輯：郭婷