1、超低輸入電壓升壓電路解決方案升壓電路輸入電壓高于輸出電壓便攜式產品一般都采用電池供電，而因為成本和體積方面的考慮，在設計上有減少使用電池數量及體積的趨勢。另外，亦因全球能源問題，各種各類的電池使用已備受關注了。當中包括太陽能電池及燃料電池。而這樣就會影響到電源電壓比設備所需的工作電壓為低。這時候，就必須要追加升壓電路了。一般使用的是DC/DC升壓轉換器。而在這超低輸入電壓的情況下，設計工程師就會面臨以下的難題。1開關器件的驅動問題。2升壓電路的啟動問題。3最大占空比MaxDuty的問題。在這三個主要問題上，究竟有沒有好的解決方法呢?答案是肯定的。以下，我們會一一探討。開關器件的驅動問題傳統DC

2、/DC的工作電壓一般都在以上，而如果輸入電壓降到以下，DC/DC的內部電路不能正常工作。以圖為例，若開關DC/DC的驅動電壓取自輸入電源的話。當電源電壓低于DC/DC驅動電壓的時候，DC/DC便無法啟動。那么，若如圖所示，在輸出端取電又如何呢?同樣，當電源電壓低于DC/DC驅動電壓，DC/Dc根本無法啟動及進行任何升壓動作。但是，若DC/DC一旦被啟動，整個電路便可持續動作了。升壓電路的啟動問題在這時候，又帶出了另外一個問題，就是在這樣低輸入電壓的情況下如何啟動這一顆DC/DC呢?這時，我們就需考慮增加一個啟動電路。精工電子有限公司推出的S-882Z系列充電泵產品就能使這個問題迎刃而解。S-8

3、82Z系列按放電開始電壓大小有4個品種：分別為、及，在型號后綴中用18、20、22及24來區分。例如，S-是放電開始電壓為的充電泵。該系列主要特點：輸入電壓V：N范圍：在Ta=-30+60時為。在Ta=-40+85時為,工作時的消耗電流在VIN=時為；有關閉控制，在關閉狀態或稱休眠狀態時耗電小于A； 關閉控制電壓為放電開始電壓加； 內部振蕩器頻率350kHz； 外部僅接一個啟動電容,小尺寸SOT-23-5封裝； 無鉛。S-882Z的內部結構如圖所示。下面，我們就來具體看看S-882z的工作原理。1對S-882Z系列的VIN端子輸入以上的電壓時，振蕩電路就可以開始工作，并從振蕩電路輸出CLK信號

4、。2通過此CLK信號來驅動充電泵電路，并在充電泵電路中將VIN端子的電壓轉換為升壓電壓。3從充電泵電路輸出的升壓電壓，會緩慢地充電到與CPOUT端子相連接的啟動用電容器中，因此，CPOUT端子的電壓會緩慢地上升。4當CPOUT端子電壓達到放電開始電壓以上時，轉換器的輸出信號就會從高電位轉變為低電位。因此，處于“關”的狀態的放電控制開關會轉變為“開”的狀態。5M1變為“開”的狀態之后，CCPOUT處所充電的升壓電力會從OUT端子處開始放電。6由于放電，當VCPOUT降低到放電停止電壓時，M1就會轉變為“關”的狀態而停止放電。7當VM端子電壓達到開/關控制電壓以上時，轉換器的輸出信號就會從低電位轉

5、變為高電位。因此，振蕩電路會停止工作，并轉變為休眠狀態。8當VVM不能達到VOFF以上時，會利用來自充電泵電路的升壓電力來對CCPOUT進行再充電，并返回到的工作。S-882Z系列主要應用于太陽能電池、燃料電池等低壓電源的升壓；RF標簽內部的電壓升壓；為間斷工作系統提供電源。最大占空比 MaxDuty的問題對與超低輸入升壓電路來說，為了取得高的輸出電壓，必須要有大占空比的支持。占空比的計算公式是：Duty=Ton/。在連續電流模式下，占空比的計算公式為Duty=1-Vin/Vout/。按照這個公式來計算，如果是輸入時而輸出5V的升壓電路，最大占空比為90，一般的升壓電路的占空比為8090，這樣

6、是不能完全滿足要求的。對于這個問題，我們可以考慮采用SII的高倍率升壓DC/DC S-8337B，其最大占空比就能達到94。S-8337B的主要特點：輸入電壓為；基準電壓為；工作電流為；振蕩頻率為47200kHz，能在外部設定；最大占空比為7594，也可以外部設定；UVLO，軟啟動，外部相位補償設定；動作溫度范圍為-40+85；采用TSSOP8封裝。完整的解決方案一個超低電壓電源管理系統需要啟動電路和升壓電路的完美配合，用S-882Z系列配合S-8337B系列就能達到這個目標。圖為利用SII的S-和S-8337BAJA構成的超低輸入電壓升壓電路，圖8為該電路在輸入情況下的效率曲線。從圖中可以看

7、出，在這10倍升壓的情況下，而又需要達到200mA的輸出電流，該電路的輸出效率仍可達到80以上，這已經是一個具突破性的方案了。同步整流技術DC/DG變換器的損耗主要由5部分組成：功率開關管的損耗，高頻變壓器的損耗，輸出端整流管的損耗。在低電壓、大電流輸出的情況下，整流二極管的導通壓降較高，輸出端整流管的損耗尤為突出。快恢復二極管或超快恢復二極管可達，即使采用低壓降的肖特基二極管，也會產生大約的壓降，這就導致整流損耗增大，電源效率降低。同步整流是采用通態電阻極低的專用功率MOSFET，來取代整流二極管以降低整流損耗的一項新技術。它能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區電壓。功率MOSFET屬于電壓控制型器件，它在導通時的伏安特性呈線性關系。用功率MOSFET做整流器時，要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。在傳統的次級整流電路中，肖特基二極管是低電壓、大電流應用的首選。其導通壓降大于，但當通信電源模塊的輸出電壓隨著通信技術發展而逐步降低時，采用肖特基二極管的電源模塊效率損失驚人，在輸出電壓為5V時，效率可達85左右，在輸出電壓為時，效率降為80