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用MAX1606设计高效率升压电源

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:774

  数字万用表类便携式仪表的工作电流都很小,因内部电路都要求用较高的电压供电,因此,一般都采用9v叠层电池供电。但叠层电池的能量价格比很低,且不易买到,不仅给使用者提高了使用成本,同时还带来不便。本文介绍一种用电流控制型升压开关稳压电源集成电路max1606设计制作的高效率升压电源电路,用两节5号干电池或两节1.2v的充电电池供电,输出电压可升高到9v。供用户改造用叠层电池供电的便携式仪表,或生产厂家将用叠层电池供电的便携式仪表设计成用两节5号干电池或两节1.2v的充电电池供电,以提高这类便携式仪表的性能,降低使用成本,方便用户。

  max1606简介

  max1606是maxim公司生产的电流控制型升压开关稳压电源专用集成电路,采用超小型扁平双列8脚封装,外围电路简单。用其设计制作的升压开关稳压电源体积小、效率高,特别适合于便携式仪表使用。max1606是低功耗cmos型集成电路,内部电路结构方框图如图1所示。


图1

  各引脚功能如下:1脚batt为外接电源电压输入端,接电源正极,输入电压范围0.8~5.5v,极限电压为6v,内部接pmos电源开关控制管,在关闭状态下漏电流约为0.1μa;2脚fb为反馈电压输入端,内部接误差放大器的同相输入端,反向输入端的基准电压是1.25v;3脚vcc为开关稳压电源脉宽调制器的电源电压输入端,pwm的工作频率是500khz,工作电压范围为2.4~5.5v,极限电压为6v,正常工作电流约为160μa,在关闭状态下漏电流约为0.1μa;4脚gnd为接地端;5脚lx内接nmos主开关管漏极,外接升压电感,开关管的最大允许电流为0.5a,极限电压为30v;6脚lim为开关管最大工作电流限制设置输入端,接vcc时,开关管最大限制电流为500ma,悬空时,开关管最大限制电流为250ma,接地时,开关管最大限制电流为125ma;7脚shdn为开关电源启/停控制端,高电平开启,低电平关闭,在关闭状态下电路的耗电可忽略不计;8脚sw为升压电感外接端,在工作状态相当于直接与1脚相连。

  典型应用电路

  max1606的典型应用电路如图2所示。c1、c2采用超小型高频低损耗电解电容。l为高频小型电感器,电感量为10~100μh。如l的电感量大,可减小输出电压的纹波,同时电源的效率也略有提高。d最好选用正向压降小、开关特性好的肖特基二极管。如果负载的工作电流很小(如数字万用表的工作电流为3~5ma),也可采用开关二极管(如1n4148),只是电源的效率略有降低。输出电压vo=1.25(1+r1/r2),改变r1与r2的比值可调节输出电压的大小。


图2

  设计电路板时应使各元件的连线尽可能短,为防止开关稳压电源的高频电磁辐射对a/d转换器产生干扰,电源部分可加屏蔽罩,并且远离a/d转换器。

  对于采用电池供电的便携式仪表,考虑到电池供电电压的不稳定性,都允许有较宽的电压波动范围。如数字万用表的标称供电电压为9v,实际供电电压在7.5v以上时就可保证其测量精度。由于max1606具有稳压功能,对标称供电电压为9v的数字万用表,只要将升压开关稳压电源的输出电压设计为8v就可以了,可延长电池的使用时间。

  max1606内部脉宽调制器的电源电压vcc的范围是2.4~5.5v,若vin使用3节1.2v的充电电池,可做成充电式交、直两用的便携式仪表。如果用干电池供电,要用3节干电池串联。对于数字万用表来说,如果使用3节5号干电池,由于仪表本身体积的限制,只能用7号电池,其经济性与9v层叠电池相比优势不大。如果使用2节5号干电池供电,则电压降到2.4v以下时电路将自动关闭,电池的能量不能全部使用。因此,该电路不适宜采用2节干电池供电。

  max1606的改进应用电路

  max1606的改进应用电路如图3所示,该电路可采用两节干电池供电。电路中的d2、c3构成开机瞬间vcc的升压电路,利用集成电路内部的电源启/停控制端功能,当k拨在下端时,shdn=0,电源关闭,c3被充电到vc3≈vin-0.6v,此时电路的耗电量可忽略不计;当k拨在上端的瞬间,vcc=vin+vc3,同时shdn=1,电路启动,启动后由vout对vcc端供电,供电电压约为4.4v。


图3

  由于c3的升压作用,即使vin降低到1.6v,在启动瞬间vcc端的电压可达到2.6v,电路仍能正常启动。因此,电源电路的有效输入电压vin的下限可降低到1.6v。两节5号干电池或两节1.2v的充电电池的能量可全部得到释放,提高了电池能量的利用率。同时使电源电路可采用两节5号干电池或两节1.2v的充电电池供电。

  实验测试与数据分析

  实验时用dt980d数字万用表测试电池的放电时间。从dt9

  数字万用表类便携式仪表的工作电流都很小,因内部电路都要求用较高的电压供电,因此,一般都采用9v叠层电池供电。但叠层电池的能量价格比很低,且不易买到,不仅给使用者提高了使用成本,同时还带来不便。本文介绍一种用电流控制型升压开关稳压电源集成电路max1606设计制作的高效率升压电源电路,用两节5号干电池或两节1.2v的充电电池供电,输出电压可升高到9v。供用户改造用叠层电池供电的便携式仪表,或生产厂家将用叠层电池供电的便携式仪表设计成用两节5号干电池或两节1.2v的充电电池供电,以提高这类便携式仪表的性能,降低使用成本,方便用户。

  max1606简介

  max1606是maxim公司生产的电流控制型升压开关稳压电源专用集成电路,采用超小型扁平双列8脚封装,外围电路简单。用其设计制作的升压开关稳压电源体积小、效率高,特别适合于便携式仪表使用。max1606是低功耗cmos型集成电路,内部电路结构方框图如图1所示。


图1

  各引脚功能如下:1脚batt为外接电源电压输入端,接电源正极,输入电压范围0.8~5.5v,极限电压为6v,内部接pmos电源开关控制管,在关闭状态下漏电流约为0.1μa;2脚fb为反馈电压输入端,内部接误差放大器的同相输入端,反向输入端的基准电压是1.25v;3脚vcc为开关稳压电源脉宽调制器的电源电压输入端,pwm的工作频率是500khz,工作电压范围为2.4~5.5v,极限电压为6v,正常工作电流约为160μa,在关闭状态下漏电流约为0.1μa;4脚gnd为接地端;5脚lx内接nmos主开关管漏极,外接升压电感,开关管的最大允许电流为0.5a,极限电压为30v;6脚lim为开关管最大工作电流限制设置输入端,接vcc时,开关管最大限制电流为500ma,悬空时,开关管最大限制电流为250ma,接地时,开关管最大限制电流为125ma;7脚shdn为开关电源启/停控制端,高电平开启,低电平关闭,在关闭状态下电路的耗电可忽略不计;8脚sw为升压电感外接端,在工作状态相当于直接与1脚相连。

  典型应用电路

  max1606的典型应用电路如图2所示。c1、c2采用超小型高频低损耗电解电容。l为高频小型电感器,电感量为10~100μh。如l的电感量大,可减小输出电压的纹波,同时电源的效率也略有提高。d最好选用正向压降小、开关特性好的肖特基二极管。如果负载的工作电流很小(如数字万用表的工作电流为3~5ma),也可采用开关二极管(如1n4148),只是电源的效率略有降低。输出电压vo=1.25(1+r1/r2),改变r1与r2的比值可调节输出电压的大小。


图2

  设计电路板时应使各元件的连线尽可能短,为防止开关稳压电源的高频电磁辐射对a/d转换器产生干扰,电源部分可加屏蔽罩,并且远离a/d转换器。

  对于采用电池供电的便携式仪表,考虑到电池供电电压的不稳定性,都允许有较宽的电压波动范围。如数字万用表的标称供电电压为9v,实际供电电压在7.5v以上时就可保证其测量精度。由于max1606具有稳压功能,对标称供电电压为9v的数字万用表,只要将升压开关稳压电源的输出电压设计为8v就可以了,可延长电池的使用时间。

  max1606内部脉宽调制器的电源电压vcc的范围是2.4~5.5v,若vin使用3节1.2v的充电电池,可做成充电式交、直两用的便携式仪表。如果用干电池供电,要用3节干电池串联。对于数字万用表来说,如果使用3节5号干电池,由于仪表本身体积的限制,只能用7号电池,其经济性与9v层叠电池相比优势不大。如果使用2节5号干电池供电,则电压降到2.4v以下时电路将自动关闭,电池的能量不能全部使用。因此,该电路不适宜采用2节干电池供电。

  max1606的改进应用电路

  max1606的改进应用电路如图3所示,该电路可采用两节干电池供电。电路中的d2、c3构成开机瞬间vcc的升压电路,利用集成电路内部的电源启/停控制端功能,当k拨在下端时,shdn=0,电源关闭,c3被充电到vc3≈vin-0.6v,此时电路的耗电量可忽略不计;当k拨在上端的瞬间,vcc=vin+vc3,同时shdn=1,电路启动,启动后由vout对vcc端供电,供电电压约为4.4v。


图3

  由于c3的升压作用,即使vin降低到1.6v,在启动瞬间vcc端的电压可达到2.6v,电路仍能正常启动。因此,电源电路的有效输入电压vin的下限可降低到1.6v。两节5号干电池或两节1.2v的充电电池的能量可全部得到释放,提高了电池能量的利用率。同时使电源电路可采用两节5号干电池或两节1.2v的充电电池供电。

  实验测试与数据分析

  实验时用dt980d数字万用表测试电池的放电时间。从dt9

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