电子通讯范畴正敏捷扩展到日常日子的各个方面。检测、传输和接纳数据都需求运用很多器材,例如光纤传感器、RF MEMS、PIN二极管、APD、激光二极管、高压DAC等等。在许多状况下,这些器材需求几百伏的电压才干运转,因而需求运用DC-DC转化器,以满意严厉的功率、空间和本钱要求。
ADI公司的LT8365是一个多用途单芯片升压转化器,集成了一个150 V、1.5 A开关,因而特别适用于通讯范畴中包含便携式器材在内的高压运用。能够轻松从低至2.8 V和高至60 V的输入中生成高压输出。芯片具有可选的展频功用,能够协助消除EMI,还有许多其他常用的特性,详细请拜见数据手册。图1和图2所示的转化器被用于从12 V输入源为高压DAC、MEMS、RF开关和高压运算放大器供给正压和负压电轨。这些转化器在断续导通形式(DCM)下运转,供给最高10 mA电流,以及+250 V和–250 V输出电压,转化功率约为80%。
升压比 > 1:40
在升压转化器中施行DCM运转的一个优势在于:不管占空比多高,都能够完成高升压比。此外,电感和输出电容的值和物理尺度都能够减小,然后减小PCB上所运用的解决方案的全体尺度。图3所示的电路能够轻松布置到小于1 cm2的空间内。
图1.12 V输入到250 V输出的2级升压转化器
图2.12 V输入到–250 V输出的2级反相转化器
图3. 3 V输入到125 V输出的升压转化器
在有些状况下,可用的输入源的电压或许十分低,但却需求高输出电压。此刻,能够运用图3所示的转化器来驱动多个雪崩光电二极管、PIN二极管,以及其他需求高偏置电压的器材。这些升压转化器能够从3 V输入生成125 V输出,负载电流最高3 mA。
图4.3 V输入到250 V输出的2级升压转化器
图4所示的转化器运用3 V输入,将125 V输出提升到250 V输出,且支撑约1.5 mA电流。在通讯范畴,有许多器材都需求从低输入电压源中取得这么高的偏置电压。
究竟能够到达多高或多低?
在需求极高电压的状况中,不管是正电压或负电压,升压转化器都能够运用多级来将输出升高至2倍、3倍乃至更多。图1和图2中所示的转化器展现了在两个方向(正电压和负电压)如何将开关电压翻倍。图5中所示的3级升压转化器能够从12 V输入生成8 mA、375 V输出。
图5.12 V输入到375 V输出的3级升压转化器
留意:可用的输出电流有必要跟着输出电压上升而下降,这是由于开关电流才能没有改动。例如,用于供给20 mA电流的单级转化器在增加第2个级时,会供给约10 mA电流。增加更多级时,一向确保峰值开关电流一向坐落可确保的开关限流值范围内。
输出电压检测得到简化
LT8365供给单个FBX引脚来检测输出电压。如本文中所示的一切示意图相同,由连接到FBX引脚的简略电阻分压器来检测输出电压,不管输出极性为何。
定论
LT8365支撑需求对低至2.8 V的输入电压施行紧凑、高效、高输出电压升压转化的运用,这在通讯范畴是十分常见的。它也能够用作反相转化器,在常用的拓扑中,则可用作(例如)CUK和SEPIC转化器。LT8365选用小型散热增强16引脚MSOP封装。
作者简介
Jesus Rosales是ADI公司运用部的运用工程师,作业地址坐落美国加利福尼亚州米尔皮塔斯。1995年参加凌力尔特公司(现为ADI的一部分)担任助理工程师,2001年晋升为运用工程师。尔后他一向为升压/反相/SEPIC系列单芯片转化器和一些离线阻隔运用控制器供给技术支撑。他于1982年结业于Bay Valley技术学院,获电子学副学士学位。