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(多图) 超低输入电压升压电路解决方案

来源:今日电子/作者:李晓延?? 2007年12月06日 ?? 收藏0

  1 对S-882Z系列的VIN端子输入0.3V以上的电压时,振荡电路就可以开始工作,并从振荡电路输出CLK信号。

  2 通过此CLK信号来驱动充电泵电路,并在充电泵电路中将VIN端子的电压转换为升压电压。

  3 从充电泵电路输出的升压电压,会缓慢地充电到与CPOUT端子相连接的启动用电容器(CCPOUT)中,因此,CPOUT端子的电压会缓慢地上升。

  4 当CPOUT端子电压(VCPOUT)达到放电开始电压(VCPOUT1)以上时,转换器(COMP1)的输出信号就会从高电位转变为低电位。因此,处于“关”的状态的放电控制开关(M1)会转变为“开”的状态。

  5 M1变为“开”的状态之后,CCPOUT处所充电的升压电力会从OUT端子处开始放电。

  6 由于放电,当VCPOUT降低到放电停止电压(VCPOUT2)时,M1就会转变为“关”的状态而停止放电。

  7 当VM端子电压(VVM)达到开/关控制电压(VOFF)以上时,转换器(COMP2)的输出信号(EN-)就会从低电位转变为高电位。因此,振荡电路会停止工作,并转变为休眠状态。

  8 当VVM不能达到VOFF以上时,会利用来自充电泵电路的升压电力来对CCPOUT进行再充电,并返回到(3)的工作。

  S-882Z系列主要应用于太阳能电池、燃料电池等低压电源的升压;RF标签内部的电压升压(如用于高速公路收费系统);为间断工作系统提供电源。

  最大占空比MaxDuty的问题

  对与超低输入升压电路来说,为了取得高的输出电压,必须要有大占空比的支持。占空比(Duty)的计算公式是:Duty=Ton/(Ton+Toff)。

  在连续电流模式下,占空比(Duty)的计算公式为Duty=1-Vin/Vout。按照这个公式来计算,如果是输入0.5V时而输出5V的升压电路,最大占空比为90%,一般的升压电路的占空比为80%~90%,这样是不能完全满足要求的。

  对于这个问题,我们可以考虑采用SII的高倍率升压DC/DC S-8337B,其最大占空比就能达到94%。S-8337B的主要特点:输入电压为1.8~6.0V;基准电压为1.0~±1.5V;工作电流为0.5mA(max);振荡频率为47~200kHz,能在外部设定;最大占空比为75%~94%,也可以外部设定;UVLO,软启动,外部相位补偿设定;动作温度范围为-40~ +85℃;采用TSSOP8封装。

  S-8337B的结构框图如图6所示。

S-8337B结构框图

图6 S-8337B结构框图

  完整的解决方案

  一个超低电压电源管理系统需要启动电路和升压电路的完美配合,用S-882Z系列配合S-8337B系列就能达到这个目标。图7为利用SII的S-882Z24和S-8337BAJA构成的超低输入电压升压电路,图8为该电路在0.5V输入情况下的效率曲线。

S-882Z24

图7 S-882Z24+S-8337BAJA构成的超低输入电压升压电路

 0.5V下的电路效率曲线

图8? 0.5V下的电路效率曲线

  从图8中可以看出,在这10倍升压的情况下,而又需要达到200mA的输出电流,该电路的输出效率仍可达到80%以上,这已经是一个具突破性的方案了。


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低输入? 电压升压电路? 电池?

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