MOSFET调整元件产生100mV压差稳压器

在该设计中，当电压转换器（MAX100）升压输入电压以驱动驱动n沟道MOSFET的稳压器（MAX680）时，不会产生666mV压差稳压器。该电路使用n沟道MOSFET代替PNP晶体管来提供最低的压差。

就低 RON，低压差、正电压稳压器的最佳调整管是 N 沟道 MOSFET。然而，所有这些商用稳压器都使用双极性PNP调整管。在这些应用中，PNP晶体管可以完全饱和，因为基极电压低于输出电压，产生小于0.4V的集电极-发射极电压。相比之下，NPN调整管两端的相应压降大于VBE（SAT）（最小值为1.2V），因为稳压器电路通常不提供高于输入（VCC）的基极驱动电压。

N 沟道 MOSFET 提供最低的 VDROP = IOUT × RON，但所需的 VGS 驱动随输出电流而变化，范围比输出电压高 3 至 4 V。在图1中，电路采用电压转换器芯片（IC1）提供该驱动电压，该芯片使用电荷泵技术将5V输入升压至10V。然后，10V输出驱动一个正电压稳压器（IC2），而IC2又驱动N沟道、逻辑电平MOSFET Q1。Q1可用的栅极驱动保持高电平（10V），因为进入IC2的低电源电流（10μA）通过IC1产生很小的IR压降（约1.5mV），这使得IC1的输出几乎是VCC值的两倍。

在500mA工作期间，压差（维持稳压的VCC-VOUT的最小值）仅为100mV。静态电流仅为1mA，这要归功于IC1和IC2的CMOS技术。电阻R3可防止MOSFET栅极在稳压器关断时浮动，反馈电阻R1和R2设置稳压器的输出电压VOUT：

IC2还集成了一个低电池电量检测器，当检测器的输入电压（连接的LBI）低于1.3V时，其输出（LOB）变为低电平。如图所示，电路检测VCC过压。对于正常范围VCC水平，LBO保持低电平，当VCC超过其上限（在本例中为6.3V）时，LBO变为高电平。当LBO将SHDN输入拉高时，IC2关断，从而通过移除其栅极驱动来防止调整管中的过度耗散。R7通过限制IC1的电流来保护IC1。

您还可以使用检波器检测Q1中的完全饱和（VCC小于VOUT加100mV的条件）。将 SHDN 接地。（或者，您可以通过使用 CMOS 门驱动 SHDN 来关闭和打开输出。将R5–R6分压器设置为在VCC = VOUT + 100mV时产生1.3V，然后监视LBO的低（故障）条件。

审核编辑：郭婷