電子通信領域正迅速擴展到日常生活的各個方面,。檢測、傳輸和接收數(shù)據(jù)都需要使用大量器件,,例如光纖傳感器、RF MEMS,、PIN二極管,、APD,、激光二極管、高壓DAC等等,。在許多情況下,,這些器件需要幾百伏的電壓才能運行,因此需要使用DC-DC轉(zhuǎn)換器,,以滿足嚴格的效率,、空間和成本要求。
ADI公司的LT8365是一個多用途單芯片升壓轉(zhuǎn)換器,,集成了一個150 V,、1.5 A開關,因此特別適用于通信領域中包括便攜式器件在內(nèi)的高壓應用,??梢暂p松從低至2.8 V和高至60 V的輸入中生成高壓輸出。芯片具備可選的展頻功能,,可以幫助消除EMI,,還有許多其他常用的特性,具體請參見數(shù)據(jù)手冊,。圖1和圖2所示的轉(zhuǎn)換器被用于從12 V輸入源為高壓DAC,、MEMS、RF開關和高壓運算放大器提供正壓和負壓電軌,。這些轉(zhuǎn)換器在斷續(xù)導通模式(DCM)下運行,,提供最高10 mA電流,以及+250 V和–250 V輸出電壓,,轉(zhuǎn)換效率約為80%,。
升壓比 > 1:40
在升壓轉(zhuǎn)換器中實施DCM運行的一個優(yōu)勢在于:不論占空比多高,都能夠?qū)崿F(xiàn)高升壓比,。此外,,電感和輸出電容的值和物理尺寸都可以減小,,從而減小PCB上所使用的解決方案的整體尺寸,。圖3所示的電路可以輕松部署到小于1 cm2的空間內(nèi)。
圖1.12 V輸入到250 V輸出的2級升壓轉(zhuǎn)換器
圖2.12 V輸入到–250 V輸出的2級反相轉(zhuǎn)換器
圖3. 3 V輸入到125 V輸出的升壓轉(zhuǎn)換器
在有些情況下,,可用的輸入源的電壓可能非常低,,但卻需要高輸出電壓。此時,,可以使用圖3所示的轉(zhuǎn)換器來驅(qū)動多個雪崩光電二極管,、PIN二極管,以及其他需要高偏置電壓的器件,。這些升壓轉(zhuǎn)換器可以從3 V輸入生成125 V輸出,,負載電流最高3 mA,。
圖4.3 V輸入到250 V輸出的2級升壓轉(zhuǎn)換器
圖4所示的轉(zhuǎn)換器利用3 V輸入,將125 V輸出提升到250 V輸出,,且支持約1.5 mA電流,。在通信領域,有許多器件都需要從低輸入電壓源中獲得這么高的偏置電壓,。
到底可以達到多高或多低,?
在需要極高電壓的情況中,無論是正電壓或負電壓,,升壓轉(zhuǎn)換器都可以使用多級來將輸出升高至2倍,、3倍甚至更多。圖1和圖2中所示的轉(zhuǎn)換器展示了在兩個方向(正電壓和負電壓)如何將開關電壓翻倍,。圖5中所示的3級升壓轉(zhuǎn)換器可以從12 V輸入生成8 mA,、375 V輸出。
圖5.12 V輸入到375 V輸出的3級升壓轉(zhuǎn)換器
注意:可用的輸出電流必須隨著輸出電壓上升而下降,,這是因為開關電流能力沒有改變,。例如,用于提供20 mA電流的單級轉(zhuǎn)換器在添加第2個級時,,會提供約10 mA電流,。添加更多級時,始終確保峰值開關電流始終位于可保證的開關限流值范圍內(nèi),。
輸出電壓檢測得到簡化
LT8365提供單個FBX引腳來檢測輸出電壓,。如本文中所示的所有示意圖一樣,由連接到FBX引腳的簡單電阻分壓器來檢測輸出電壓,,無論輸出極性為何,。
結論
LT8365支持需要對低至2.8 V的輸入電壓實施緊湊、高效,、高輸出電壓升壓轉(zhuǎn)換的應用,,這在通信領域是非常常見的。它也可以用作反相轉(zhuǎn)換器,,在常用的拓撲中,,則可用作(例如)CUK和SEPIC轉(zhuǎn)換器。LT8365采用小型散熱增強16引腳MSOP封裝,。