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两节AA电池为双电源μP供电

星星科技指导员 来源:ADI 作者:ADI 2023-02-08 11:18 次阅读

某些用于便携式应用的新型高功率微处理器(Strong ARM和其他)需要双电源电压才能工作。例如,I/O电路的这些电压可以是3.3V,处理器内核的电压可以是1.5V。由两节可充电或初级(在大多数街角商店有售)组成的电池在这些应用中很受欢迎,因为它提供非常高的功率密度。

该应用的紧凑型电路(图 1)基于双通道 DC-DC 升压控制器 (IC1)。输出 1 与标准应用一样配置,提供 3.3V 电源轨,并提供高达 1A 的输出电流。如有必要,可以通过向FB1端子添加外部反馈来调节输出电压。

pYYBAGPjF-aAWkyZAACi_sAb_k8370.png

图1.该电路由两节AA电池供电,为便携式μP系统产生双电源轨。

IC1由电荷泵倍增器(IC2)供电,该倍增器从3.3V电源轨产生6.6V电压。(如果您的应用包含合适的偏置电压,则可以省略此器件。将IC2的FC引脚连接到VCC可使芯片以最低工作频率(6kHz)运行,静态电流最小(3V电源时~70μA)。将C6旁路电容定位在非常靠近IC1的VDD引脚的位置。

输出 2 配置为降压切换器,而不是升压,后者是输出 1 和输出 2 的标准拓扑。IC 的内部 MOSFET 驱动器通过将栅极拉至 1.6V 来接通外部高侧 MOSFET (Q6B)。当其电源连接到电池时,Q1B 的 V一般事务人员范围从 3.6V(电池新鲜)到 4.6V(电池寿命结束)。将 CS2 接地可禁用控制器 2 的电流检测,电感值 (47μH) 可确保不连续导通而不会饱和。通过R2和R5反馈到FB6端子设置输出电压电平:

VOUT = VREFR6/(R5+R6), 其中 VREF = 1.25V.

该电路的静态电流在采用465V电池时为2μA,采用280V电池时为3μA。升压输出的效率可超过80%(图2),降压输出的效率可超过90%(图3)。(对于每个图形,将卸载另一个输出。/SHDN1和/SHDN2为两个输出提供独立的关断控制,但除非存在输出2 (1.5V),否则输出1 (3.3V)将不存在。R1 和 R2 设置低电池电量检测的阈值 (VTH):

VTH = VREFR2/(R1+R2), 其中 VREF = 1.25V.

pYYBAGPjF-CAbIL8AABnQa5cT6E455.png

图2.图1的升压输出(3.3V)的效率随输入电压和输出电流而变化。

pYYBAGPjF9qAEKeXAABhyNSOMZ8744.png

图3.图1降压输出(1.5V)的效率也随输入电压和输出电流而变化。

审核编辑:郭婷

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