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T
有限元分析
商用TempC
COM
70
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-20℃ dheld装备
n
BLE哈
门
1996年10月
ML4861*
低电压升压稳压器
概述
该ML4861是一种升压稳压器设计用于DC到DC
转换在1至3节电池供电的系统。该
的BiCMOS工艺技术相结合，内部
同步整流，变频运行，
和低电源电流使ML4861适用于1单元
应用程序。该ML4861能够启动与输入
电压可低至1V ，并且可在6V ， 5V和3.3V
输出版本为± 3 ％的输出电压准确度。
一个集成的同步整流器省去
外部肖特基二极管，并提供了一个较低的
正向压降，从而获得更高的转化率
效率。此外，低静态电流的电池和
变频运行结果高效率
即使在轻负载。所述ML4861仅需要一个
电感器和两个电容器来构建一个非常小的
稳压电路能够实现转换
效率超过90 ％。
该电路还包含一
RESET
输出变低
当由于低投入的IC不能工作
电压时，或当DETECT输入低于200mV的。
特点
s
s
s
s
s
s
保证满负荷启动和运行在1V输入
脉冲频率调制和内部同步
整流器阳高英法fi效率
最少的外部元件
低导通电阻内部开关FET
微操作
6V ，5V和3.3V输出版本
*一些软件包已经过时
框图
L1
C
IN
*
1
V
IN
6
V
L
V
OUT
5
+
*R
A
检测
4
+
–
*R
B
V
REF
2
+
–
UVLO
BOOST
控制
反馈
C
OUT
GND
3
7
*可选
微处理器
RESET
PWR
GND
8
–
1
ML4861
绝对最大额定值
绝对最大额定值超出它的价值
该设备可以被永久地损坏。绝对
最大额定值只是应力额定值和功能
设备操作不暗示。
任一引脚电压.............................................. ......... 7V
峰值开关电流，I
（ PEAK ） .............................. ......
2A
平均开关电流，I
（ AVG ） .......................................
500mA
结温............................................. 150℃
存储温度范围...................... -65C至150C
引线温度（焊接10秒） ..................... 260℃
热电阻（Q
JA
） ..................................... 160 ° C / W
工作条件
温度范围
ML4861CS -X .............................................. 0 ° C至70℃
ML4861ES -X ........................................... -20℃至70℃
ML4861IS -X ............................................ -40 ° C至85°C
V
IN
工作范围
ML4861CS -X ................................ 1.0V至V
OUT
– 0.2V
ML4861ES -X ， ML4861IS -X ............ 1.1V至V
OUT
– 0.2V
电气特性
除非另有规定ED ，V
IN
=工作电压范围，T
A
=工作温度范围（注1 ） 。
参数
供应
V
IN
当前
V
OUT
静态电流
V
L
静态电流
参考
输出电压（V
REF
)
PFM稳压器
脉冲宽度（T
ON
)
V
IN
= 2.4V
C / E后缀
我的后缀
输出电压（V
OUT
)
ML4861-6
ML4861-5
ML4861-3
负载调整率
ML4861-6
ML4861-5
ML4861-3
欠压锁定阈值
（注2 ）
5.82
4.85
3.2
见图1
V
IN
= 1.2V ，我
OUT
- 20毫安
V
IN
= 2.4V ，我
OUT
- 95毫安
V
IN
= 1.2V ，我
OUT
- 25毫安
V
IN
= 2.4V ，我
OUT
- 135毫安
V
IN
= 1.2V ，我
OUT
- 40毫安
V
IN
= 2.4V ，我
OUT
- 180毫安
C / E后缀
我的后缀
RESET
比较
检测阈值
发现偏差电流
RESET
输出高电压（V
OH
)
RESET
输出低电压（V
OL
)
注1 ：
注2 ：
条件
民
典型值。
最大
单位
V
IN
= V
OUT
– 0.2V
45
8
55
10
1
A
A
A
0℃，我
PIN2
< -5μA ，
190
200
210
mV
9
8.5
10
10
6.0
5.0
3.3
6.0
6.0
5.0
5.0
3.3
3.3
0.85
0.95
11
11.5
6.18
5.15
3.4
6.18
6.18
5.15
5.15
3.4
3.4
0.95
1.05
s
s
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
5.82
5.82
4.85
4.85
3.2
3.2
190
–100
I
OH
= –100A
I
OL
= 100A
V
OUT
– 0.2
200
210
100
mV
nA
V
0.2
V
限制是由100％的测试，取样，或者相关性与最坏情况下的测试条件的保证。
对于CS / ES后缀，T
ON
= 0 V
OUT
（ MAX ） ，器件为9μs - T的
ON
- 11μs在V
OUT
（MIN） 。对于IS后缀，T
ON
= 0 V
OUT
（ MAX ） ， 8.5μs - T的
ON
- 11.5μs在V
OUT
（最小值） 。
3
ML4861
功能说明
该ML4861结合了脉冲频率调制
（ PFM ）和同步整流以创建提升
转换器，它是既高效和简单易用。一
PFM稳压器充电单个电感器的固定期限
的时间，然后才又完全放电
周期开始时，通过消除简化设计
需要常规限流电路。
同步整流是通过更换完成
外部肖特基二极管用一个片上PMOS器件，
降低开关损耗和外部元件数量。
稳压器工作
升压转换器的框图如图
2.电路空闲时， V
OUT
等于或高于所述
期望的输出电压，从V绘图45μA
IN
和8μA
从V
OUT
通过反馈电阻R1和R2 。
当V
OUT
下降到低于所需的输出电平，则
放大器A1的输出高电平时，信号调节器
传递电荷的输出。由于放大器的输出端
A2为通常高时，触发器捕获A1组信号
并产生一个脉冲，在NMOS晶体管Q1的栅极。
NMOS晶体管将收取电感L1为10微秒，
导致通过给定的峰值电流：
T
×
V
IN
10s
×
V
IN
I
L（峰）
=
ON
≈
L
1
L
1
RESET
比较
一个额外的比较器，以检测低V
IN
,
或任何其它的错误条件是很重要的给用户。
比较器的反相输入端在内部
连接到V
REF
，而所述非反相输入端是
在侦测引脚提供的外部。的输出
比较器的
RESET
销，其摆幅从V
OUT
to
GND时检测到错误。
设计注意事项
感应器
选择合适的电感器为一个特定的应用程序
通常涉及效率之间的折衷
最大输出电流。选择一个值过高会
保持调节器从提供所需输出
最坏情况下的电流。选择太低
值会导致效率受损。有必要知道
所需的最大输出电流和输入
电压范围内选择适当的电感值。该
最大电感值可以利用估算
下式：
V
×
T
开（分钟）
× η
L
最大
=
IN（分钟）
2
×
V
OUT
×
I
输出（最大）
2
(2)
(1)
为可靠的操作中，L1 ，应选择这样我
L（峰）
不超过2A 。
当单触发超时，则NMOS晶体管
释放V
L
引脚，允许电感飞回来，
暂时通过的体二极管的输出进行充电
PMOS晶体管Q2 。但是，作为对面的PMOS上的电压
晶体管极性的变化，它的大门将被驱动为低电平
电流检测放大器A2 ，导致Q2短路其
体二极管。电感然后排入负载
通过Q2。 A2的输出还用于重置倒装
翻牌一次性在准备下一次充电
周期。 A2的释放Q2的栅极上时，它的电流下降到
零。如果V
OUT
仍然偏低，触发器将立即
启动另一个脉冲。输出电容器（C1）过滤
电感器的电流，从而限制输出电压纹波。感应器
电流和单触发波形示于图3 。
哪里
h
是效率，通常介于0.8和0.9之间。
注意，这是电感的值，该值刚好
提供在最坏的情况下所要求的输出电流
条件。可能需要一个较低的值覆盖
电感容差，低电感峰值的影响
引起的电阻损耗电流和最小死
脉冲之间的时间。
确定合适的电感器的另一方法
值是使基于典型的估计
在图4和图5所示。图4中给出的性能曲线
示出了最大的输出电流作为输入的函数
电压数电感值。这些都是典型的
性能曲线，不留余量电感
和导通时间的变化。为了适应最坏情况
的条件下，有必要通过在需要降低这些曲线
除了电感公差至少10％。
例如，一个2细胞至5V应用需要80毫安
输出电流，而使用电感器，用15％
耐受性。输出电流应该由25％降额
100mA的电流，以覆盖合成电感和接通时间
公差。假设是2V的电压生命的结束
2个单元格输入，图4表明，与2V输入，则
ML4861-5提供108毫安一个27μH的电感。
感应器
当前
Q（ ONE SHOT ）
Q1开
Q1 & Q2关闭
Q2
ON
Q1开
Q2
ON
图3.烤瓷电感电流波形和时序。
5
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