在系统中成功运用DC-DC降压或者升压调节器的介绍
来源:元器件交易网 作者:—— 时间:2012-05-07 10:02
降压/升压调节器提高系统效率
如今的很多便携式系统都采用单单元锂离子充电电池供电。如上所述,电池会从满充状态时的4.2 V开始工作,缓慢放电至3.0 V。当电池输出降至3.0 V以下时,系统就会关闭,防止电池因过度放电而受损。采用低压差调节器产生3.3 V电压轨时,系统会在
VIN MIN = VOUT + VDROUPOUT = 3.3 V + 0.2 V = 3.5 V
时关断,此时只用了电池所存储电能的70% 。但如果采用降压/升压调节器(如ADP2503或ADP2504),系统就可以持续工作到最小实际电池电压。ADP2503和ADP2504 (参见 附录) 均为高效率、600 mA和1000 mA低静态电流、降压/升压DC-DC转换器,工作时的输入电压可高于、低于或等于稳压输出电压。电源开关采用内置形式,最大限度地减少了外部元件的数量和印刷电路板(PCB)的面积。通过 这种方法,系统可以一直工作到3.0 V,从而充分利用电池存储的电能,增加了电池需要重新充电前的系统工作时间。
为了节省便携式系统的电能,各种子系统(如微处理器、显示屏背光和功率放大器)不用时会在全开 和 休眠模式之间频繁切换,造成电池电源线路上较大的电压瞬变。这些瞬变会使电池输出电压短时降至3.0 V以下,并触发低电量警告,从而使系统在电池完全放电前关闭。降压/升压解决方案可以承受的电压摆幅低至2.3 V,有助于维持系统潜在的工作时间。
降压/升压调节器主要规格特性与定义
输出电压范围选项: 降压/升压调节器提供额定的固定输出电压,或者提供选项,允许通过外部电阻分压器对输出电压进行编程设置。
地电流或静态电流: 未输送给负载的直流偏置电流 (Iq) 器件的 Iq低,则效率越高,然而, Iq 可以针对许多条件进行规定,包括关断、负载、脉冲频率(PFM)工作模式或脉冲宽度(PWM)工作模式。因此,为了确定某个应用的最佳升压调节器,最好查看特定工作电压和负载电流下的实际工作效率。
关断电流: 这是使能引脚禁用时器件消耗的输入电流。低Iq对于电池供电器件在休眠模式下能否长时间待机很重要。在逻辑控制的关断期间,输入与输出断开,从输入源汲取的电流小于1 μA。
软启动:具有软启动功能很重要,输出电压以可控方式缓升,从而避免启动时出现输出电压过冲现象。
开关频率:低功耗降压/升压转换器的工作频率范围一般是500 kHz到3 MHz。开关频率较高时,所用的电感可以更小,还可减少PCB面积,但开关频率每增加一倍,效率就会降低大约2%。
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