低壓電源供電的DC－DC轉換器MAX761及其應用

摘　要：MAX761是美國MAXIM公司生產的高效DC－DC轉換器，它具有獨特的限流脈沖頻率調制功能,可直接驅動MOSFET，文中介紹了低壓電源供電的DC－DC轉換器MAX761的主要特性及兩種典型應用電路。

關鍵詞：DC－DC轉換器； 脈沖頻率調制； 共柵—共源； MAX761

分類號：TM761     文獻標識：B    文章編號：1006-6977（2000）09-0020-02
　
 
1.概述

　　MAX761是美國MAXIM公司生產的DC－DC轉換器，該轉換器在很寬的負載電流范圍內都可以提供很高的效率，其負載電流最大可達150mA，并具有獨特的限流脈沖頻率調制功能，在脈沖寬度調制轉換器的供給電流小于110μA時，對于各種負載狀態(tài)均可獲得很高的效率。

　　MAX761的輸入電壓范圍為2～16.5V，輸出電壓為12V。內置1A的MOSFET，應用時只需較低的能量。由于其轉換頻率可以高達300kHz，因此在作為轉換器應用時只需在表面安裝小型磁性元件即可。

　　 MAX761的主要特性如下：

　　●可提供12V/150mA的輸出；
　　●最大供給電流小于110μA；
　　●最大靜態(tài)電流為5μA；
　　●輸入電壓范圍：2～16.5V；
　　●具有12V或可調輸出；
　　●可進行限流脈沖頻率調制，在各種負載狀態(tài)下，能提供86％的傳輸效率；
　　●轉換頻率為300kHz；
　　●內置1A的N溝道MOSFET管；
　　●含有LBI/LBO低電池比較器。

2. MAX761的管腳排列及功能

　　MAX761各引腳的功能如下：

　　LBO：低電池輸出端。在LBI端電壓低于1.5V時，其開路輸出降低；LBO端不用時，可通過上拉電阻連接到V＋端；

　　LBI：內置低電池比較器的輸入端。如果不用，可直接連接到GND或V＋端；
　　FB：穩(wěn)定輸出的反饋輸入端。用于自調節(jié)輸出時，可將FB端與GND連接起來；不是自調節(jié)時，應在V＋、FB和GND端連接一分壓電阻；

　　SHDN：邏輯電平輸入端。在關斷模式下，內置轉換開關斷開，輸出電壓等于V＋減去二極管的導通壓降。一般情況下，SHDN端與GND端連在一起；

　　REF：1.5V基準電壓輸出端；
　　GND：接地端；
　　LX：內置的MOSFET驅動端；
　　V＋：信號輸入端。

3. 典型應用

3.1 低成本的升/降壓型DC－DC轉換器

    一個低成本的升/降壓DC－DC轉換器，其輸入電壓可以高出或低于穩(wěn)壓輸出。由于MAX761內部含有一個比較器，通常可用作電池欠壓檢測，利用該比較器可控制一只PNP型三極管，以構成一個線性穩(wěn)壓器。MAX761將VIN(最小2V)提升至VX，VX值由跳線器JU1決定，2～3連接時選擇內部反饋，而2～1聯接時選擇外部反饋R1和R2，此時VX=1.5(R1＋R2)/R2。VX被設定在1～2V，此值超出了所期望的輸出電壓，線性穩(wěn)壓器T將VX降低到由R3和R4設定的輸出值VOUT。其值為：

　　VOUT=1.5(R3＋R4)/R4

　　這里要求VX>VOUT。當VIN>VX時， 開關轉換器將停止工作，由線性降壓器單獨控制VOUT。C6用于降低輸出紋波。 本電路具有很寬的輸入、輸出范圍，它的輸出電流可達500mA。

3.2 無需變壓器的高壓輸出共柵—共源電路

　　由于MAX761內置一個1A、1Ω的N溝道場效應管，它的最大耐壓值為17V。為了獲得較高的輸出電壓，通常采用一個變壓器或自耦變壓器。這種做法的缺點是變壓器體積較大，而且比普通電感更難購買。另外，它們還會引起不需要的電感耦合，這將降低電路的效率。更糟糕的是，在采用變壓器的方案中，電路還需要一個具有高反向耐壓的二極管，而這種二極管的反向恢復時間較長，因此限制了轉換器的工作頻率。所以，在采用變壓器的設計方案中不得不選用體積較大的外圍器件。

　　無變壓器的DC－DC轉換電路，該電路在電感和芯片的引腳之間串接了一個高耐壓的N溝道場效應管，從而形成一個共柵—共源電路。場效應管的柵極在+12V輸入端，給高頻信號提供一條對地通路。二極管用于保護LX免受正向尖峰沖擊。MAX761在每個開關周期的開始將能量從輸入電源傳遞到L1。將68μH的電感大約在6.8μs內自動充電終止，此時，充電電流達到1A。電感隨后在低于500ns的時間內將其儲存的能量釋放給輸出電容。圖3所示電路在滿載和125kHz的開關頻率下，所需的外圍器件比相應的變壓器電路要少得多。