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USB应用中的简单降升压变换器

发布时间:2020-06-30 21:13:52 阅读: 来源:金属雕花板厂家

在USB应用中,往往需要恒定的5V。但是,根据USB标准,输入电压可从4.5V到5.25V变化。所以,必须用变换器来稳压。但是广泛可用的降压或升压变换器不能完全满足要求。而需要1个降一升压变换器。在输入电压高于或低于所希望输出电压时,它很有可能稳定工作。图1所示降一升压变换器采用Elantec EL7515脉宽调制(PWM)升压dc-dc稳压器,它包含1个内部NFET开关(漏极连接到LX引脚,源极连接到PGND引脚)。简单地增加1个PFET(Q1)和1个二极管(D2)到典型的运放电路,此变换器变成为1个降一升压变换器。

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图1增加2个元件(Q1和D2)到典型的升压dc-dc稳压器的电路配置中,使其变为降一升压变换器当内部NFET导通时,LX引脚拉到低态,即Q1的源极为低态。Q1、L1和内部NFET构成1个带输入电压源(VIN)的电流环,对L1充电。因此,L1的电流增加。当NFET关断时,LX引脚电压升到VOUT加二极管压降;Q1关闭;L1中的电流累积到输出电容器C5上。L1、D1、C5和D2构成1个电流环。随着L1的电流减少,输出电压由下式设置:VOUT=1.3[1+(R2/R1)]变换器电压增益为:(VOUT/VIN=D/(1-D)其中D是FET开关周期比(导通时间/截止时间)。图2和图3示出变换器的效率和稳压曲线。对于大多数负载范围,效率为70%_75%,负载/线稳压优于2%。

图2 在大多数工作范围内变换效率是70%_75%

图3 在大多数工作范围内负线/线稳压好于2%

该变换器也可以用于高压应用中,最大VOUT电压高达17V。其限制是VIN不能比VOUT高的太大(IV),这是因为Q1不是单独控制。然而,实验结果表明,对于需要5V输出电压的USB应用此变换器工作相当好。图1 增加2个元件(Q1和D2)到典型的升压dc-dc稳压器的电路配置中,使其变为降一升压变换器图2 在大多数工作范围内变换效率是70%_75%图3 在大多数工作范围内负线/线稳压好于2%

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