lm2731是美国国家半导体公司(ns)生产的超小型低功耗boost变换器。该器件采用模拟双极型cmos dmos (abcd)150制造工艺，因而具有很高的功率密度，并可减化外围电路的设计复杂性，同时可使boost变换器的效率和可靠性大幅度提高。因此，该boost变换器以其功耗低、成本低廉、电路简单、效率高等特点，可被广泛应用于个人数字助理(pda)、数码相机、蜂窝式移动电话等各种手持式电子产品中。

1 lm2731的性能特点

　　lm2731有两种不同的版本。在器件型号中，后缀为x的产品的开关频率约1.6 mhz，最高可达1.85 mhz，而后缀为y的开关频率约1600 khz。最高可达0.8 mhz。

　　lm2731可用于驱动3只或4只白色发光二极管，可在宽输人电压下工作，其具体特点如下：

　　◇内部dmos功率场效应管能承受22 v的dc电压；

　　◇在vin为5 v、isw为100ma的情况下，其导通输出电阻rds(on)小于260mω；

　　◇由于其允许采用小封装电感和微型smd陶瓷电容器，故可减小器件安装空间；

　　◇内置斜率补偿电路，因而可省去外接rc补偿电路；

　　◇工作电压范围为2.7～14 v；输出电压范围为5～17 v，最高可达20 v；

　　◇输出电流isw可达1.8a；

　　◇带有节能控制功能，在待机状态时，整个变换器的耗电电流小于1μa，因而可以大大延长电池的使用寿命；

　　◇超低功耗：lm2731x的静态电流为2 ma，lm2731y的静态电流为1 ma；

　　◇支持先进的电流模式控制，在宽输入电压范围内具备良好的负载调整率，并可消除音频及电子噪声；

　　◇在2.7 v≤vin≤14 v下的线性调整率为0.02％／v(典型值)；

　　◇最大占窄比：lm2731x为93％，lm2731y为96％；

　　◇开关管漏电流可低至1μa；

　　◇带有过热、过流、、欠压保护功能，热关闭门限温度为150℃；

　　◇工作温度在-40～125℃。

2 引脚功能与内部结构

　　lm2731采用小型5脚sot-23封装。

　　sw：内部功率场效应管的漏极，其外部应连接一电感；

　　gnd：接地端；

　　fb：输出电压调整端。使用时，芯片的fb脚应外接到电阻分压器的中间点，其分压比可用于决定输出电压，lm2731的fb脚的电压调整范围为1.205～1.255 v；当vfb=1.23 v时，fb脚的输入偏置电流ifb约60 na。

　　shdn：待机控制端，当shdn脚上电压高于1.5 v上限门限值时，电源开通，当shdn脚上电压低于0.5v下限门限值时，电源关闭，ic进入待机省电状态。

　　vin：电源电压输入端，使用时应外接一个4.7～22μf的低esr值滤波电容，且该电容应尽可能接近vin脚，以减小输入纹波电压。

　　lm2731内置22 v／1.8 a功率mosfet、pwm比较器、振荡器、锯齿波发生器、加法器、过流限制比较器、驱动器、待机控制电路及过热关闭等电路。

3 应用电路

3.1 典型应用电路

　　由lm2731y组成的boost变换器应用电路如图3所示。该电路在上电时，其外接电源电压分成两路：一路加至vin管脚来为芯片控制电路提供偏置电压；另一路经电感送到内部dmos管的漏极及续流二极管的负极，以便为功率回路提供电流。当内部dmos管导通时，流经l1中的电流从零逐渐增大，同时将电能储存在l1中。一旦电流达到极限电流值，其内部dmos管将关断，l1中电流经vd对负载供电。

　　输入电容主要用于滤除电源中的纹波电压，建议采用x5r或x7r介质材料的陶瓷电容，其容值可在2.2～6.8μf之间选择。输出电窬既能维持输出电压，也能平滑因mosfet开关产生的纹波电压(存n沟道mosfet导通时，由输出电容向负载供电)。在保证足够带宽的前提下，应选择esr(串联等效电阻)和esl(串联等效电感)小、耐压值高的输出电容，例如x5r或x7r (esr值小于0.3ω)介质材料的陶瓷电容。其容值应根据输出电流的大小来选择。

　　电感是升压变换器的关键元件，其取值大小直接影响整个电路的正常工作。如果需要追求高效率，最好选择参数较小的电感。在选择电感时，需要根据输出电流、lm2731的工作频率、电感的直流电阻、电感的额定电流和纹波电压等条件来综合决定。设计时推荐的电感值取值范围为2.2～10μh。

　　用户通过选择不同参数的外设电阻可以调节lm2731y的输出电压，r1一般取13.3 kω，当r2取40.5 kω时，其输出电压vout为5 v，输出电流iout为700 ma；而当r2取117 kω时，其输出电压votr，为12 v，输出电流，o岍为230 ma。

3.2 基于lm2731x的背光显示驱动电路

　　在该电路中背光显示由四只白色led组成，r1、r2用于调节lm2731x的输出电压，当r1取13.3 kω，r2取84 kω时，输出电压vout为9v。cf为高频旁路电容，阻止器件产生振荡，r4、r5为限流电阻，用于调节两组led的亮度。c2用