高效率DC-DC轉(zhuǎn)換器三項(xiàng)基本技術(shù)

　　如今的很多便攜式系統(tǒng)都采用單單元鋰離子充電電池供電。如上所述，電池會(huì)從滿充狀態(tài)時(shí)的4.2 V開(kāi)始工作，緩慢放電至3.0 V。當(dāng)電池輸出降至3.0 V以下時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)關(guān)閉，防止電池因過(guò)度放電而受損。采用低壓差調(diào)節(jié)器產(chǎn)生3.3 V電壓軌時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在

　　VIN MIN = VOUT + VDROUPOUT = 3.3 V + 0.2 V = 3.5 V

　　時(shí)關(guān)斷，此時(shí)只用了電池所存儲(chǔ)電能的70% 。但如果采用降壓/升壓調(diào)節(jié)器（如ADP2503或ADP2504），系統(tǒng)就可以持續(xù)工作到最小實(shí)際電池電壓。ADP2503和ADP2504 （參見(jiàn) 附錄） 均為高效率、600 mA和1000 mA低靜態(tài)電流、降壓/升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，工作時(shí)的輸入電壓可高于、低于或等于穩(wěn)壓輸出電壓。電源開(kāi)關(guān)采用內(nèi)置形式，最大限度地減少了外部元件的數(shù)量和印刷電路板（PCB）的面積。通過(guò) 這種方法，系統(tǒng)可以一直工作到3.0 V，從而充分利用電池存儲(chǔ)的電能，增加了電池需要重新充電前的系統(tǒng)工作時(shí)間。

　　為了節(jié)省便攜式系統(tǒng)的電能，各種子系統(tǒng)（如微處理器、顯示屏背光和功率放大器）不用時(shí)會(huì)在全開(kāi) 和 休眠模式之間頻繁切換，造成電池電源線路上較大的電壓瞬變。這些瞬變會(huì)使電池輸出電壓短時(shí)降至3.0 V以下，并觸發(fā)低電量警告，從而使系統(tǒng)在電池完全放電前關(guān)閉。降壓/升壓解決方案可以承受的電壓擺幅低至2.3 V，有助于維持系統(tǒng)潛在的工作時(shí)間。

　　降壓/升壓調(diào)節(jié)器主要規(guī)格特性與定義

　　輸出電壓范圍選項(xiàng)： 降壓/升壓調(diào)節(jié)器提供額定的固定輸出電壓，或者提供選項(xiàng)，允許通過(guò)外部電阻分壓器對(duì)輸出電壓進(jìn)行編程設(shè)置。

　　地電流或靜態(tài)電流： 未輸送給負(fù)載的直流偏置電流 （Iq） 器件的 Iq低，則效率越高，然而， Iq 可以針對(duì)許多條件進(jìn)行規(guī)定，包括關(guān)斷、負(fù)載、脈沖頻率（PFM）工作模式或脈沖寬度（PWM）工作模式。因此，為了確定某個(gè)應(yīng)用的最佳升壓調(diào)節(jié)器，最好查看特定工作電壓和負(fù)載電流下的實(shí)際工作效率。

　　關(guān)斷電流： 這是使能引腳禁用時(shí)器件消耗的輸入電流。低Iq對(duì)于電池供電器件在休眠模式下能否長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)很重要。在邏輯控制的關(guān)斷期間，輸入與輸出斷開(kāi)，從輸入源汲取的電流小于1 μA。

　　軟啟動(dòng)：具有軟啟動(dòng)功能很重要，輸出電壓以可控方式緩升，從而避免啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)輸出電壓過(guò)沖現(xiàn)象。

　　開(kāi)關(guān)頻率：低功耗降壓/升壓轉(zhuǎn)換器的工作頻率范圍一般是500 kHz到3 MHz。開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，所用的電感可以更小，還可減少PCB面積，但開(kāi)關(guān)頻率每增加一倍，效率就會(huì)降低大約2%。

　　熱關(guān)斷（TSD）： 當(dāng)結(jié)溫超過(guò)規(guī)定的限值時(shí)，熱關(guān)斷電路就會(huì)關(guān)閉調(diào)節(jié)器。一直較高的結(jié)溫可能由工作電流高、電路板冷卻不佳和/或環(huán)境溫度高等原因引起。保護(hù)電路包括遲滯，因此，發(fā)生熱關(guān)斷后，器件會(huì)在片內(nèi)溫度降至預(yù)設(shè)限值以下后才返回正常工作狀態(tài)。