低压电源供电的DC-DC转换器MAX761及其应用

　　摘要：MAX761是美国MAXIM公司生产的高效DC-DC转换器，它具有独特的限流脉冲频率调制功能，可直接驱动MOSFET，文中介绍了低压电源供电的DC-DC转换器MAX761的主要特性及两种典型应用电路。

　　关键词：DC-DC转换器 脉冲频率调制 共栅-共源 MAX761

　　1.概述

　　MAX761是美国MAXIM公司生产的DCDC转换器，该转换器在很宽的负载电流范围内都可以提供很高的效率，其负载电流最大可达150mA，并具有独特的限流脉冲频率调制功能，在脉冲宽度调制转换器的供给电流小于110μA时，对于各种负载状态均可获得很高的效率。

　　MAX761的输入电压范围为2~16.5V，输出电压为12V。内置1A的MOSFET，应用时只需较低的能量。由于其转换频率可以高达300kHz，因此在作为转换器应用时只需在表面安装小型磁性元件即可。

　　MAX761的主要特性如下：

　　●可提供12V/150mA的输出;

　　●最大供给电流小于110μA;

　　●最大静态电流为5μA;

　　●输入电压范围：2~16.5V;

　　●具有12V或可调输出;

　　●可进行限流脉冲频率调制，在各种负载状态下，能提供86%的传输效率;

　　●转换频率为300kHz;

　　●内置1A的N沟道MOSFET管;

　　●含有LBI/LBO低电池比较器。

　　2.MAX761的管脚排列及功能

　　MAX761的管脚排列如图1所示，

各引脚的功能如下：

 

　　LBO：低电池输出端。在LBI端电压低于1.5V时，其开路输出降低;LBO端不用时，可通过上拉电阻连接到V+端;

　　LBI：内置低电池比较器的输入端。如果不用。可直接连接到GND或V+端;

　　FB：稳定输出的反馈输入端。用于自调节输出时，可将FB端与GND连接起来;不是自调节时，应在V+、FB和GND端连接一分压电阻;

　　SHDN：逻辑电平输入端。在关断模式下，内置转换开关断开，输出电压等于V+减去二极管的导通压降。一般情况下，SHDN端与GND端连在一起;

　　REF：1.5V基准电压输出端;

　　GND：接地端;

　　LX：内置的MOSFET驱动端;

　　V+：信号输入端。

　　3.典型应用

　　3.1 低成本的升/降压型DC-DC转换器

　　图2所示是一个低成本的升/降压DC-DC转换器，

其输入电压可以高出或低于稳压输出。由于MAX761内部含有一个比较器，通常可用作电池欠压检测，利用该比较器可控制一只PNP型三极管，以构成一个线性稳压器。MAX761将VIN(最小2V)提升致电VX，VX值由跳线器JU1决定，2~3连接时选择内部反馈，而2~1联接时选择外部反馈R1和R2，此时VX=1.5(R1+R2)/R2。VX被设定在1~2V，此值超出了所期望的输出电压，线性稳压器T将VX降低到由R3和R4设定的输出值VOUT。其值为：

 

　　VOUT=1.5(R3+R4)/R4

　　这里要求VX>VOUT。当VIN>VX时，开关转换器将停止工作，由线性降压器单独控制VOUT。C6用于降低输出纹波。本电路具有很宽的输入、输出范围，它的输出电流可达500mA.

　　3.2 无需变压器的高压输出共棚一共源电路

　　由于MAX761内置一个1A、1Ω的N沟道场效应管，它的最大耐压值为17V。为了获得较高的输出电压，通常采用一个变压器或自耦变压器。这种做法的缺点是变压器体积较大，而且比普通电感更难购买。另外，它们还会引起不需要的电感耦合，这将降低电路的效率。更糟糕的是，在采用变压器的方案中，电路还需要一个具有高反向耐压的二极管，而这种二极管的反向恢复时间较长，因此限制了转换器的工作频率。所以，在采用变压器的设计方案中不行不选用体积较大的外围器件。

　　图3所示为无变压器的DC-DC转换电路，该电路在电感和芯片的引脚之间串接了一个高耐压的N沟道场效应管，从而形成一个共棚一共源电路。场效应管的栅极连在+12V输入端，给高频信号提供一条对地通路。二极管用于保护LX免受正向尖峰冲击。MAX761在每个开关周期的开始将能量从输入电源传递到L2。68μH的电感大约在6.8μs内自动充电终止，此时，充电电流达到1A。电感随后在低于500ns的时间内将其储存的能量释放给输出电容。图3所示电路在满载和125kHz的开关频率下，所需的外围器件比相应的变压器电路要少得多。