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扩展低压差稳压器输入范围的方法

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作者:Teff Falin,Texas Instruments 时间:2005-11-09来源:收藏
  由于制造工艺的种种局限性,所有IC的输入电压都会受到限制。当人们试图用一个DC/DC变换器(如线性稳压器)来把很高的电源电压降到较低的稳定电压时,这一局限性就会带来麻烦。在线性稳压器的输入端加接一只FET(效场应管)就能使DC/DC变换器的输入电压范围比单单使用稳压器的大。但是这样一来,FET要承受过大的电压和功耗。
  一只IRF7601型n沟道MOSFET加接在TPS79228型2.8V、100mA的输入端上。该稳压器噪声小、电源抑制比高。R1和R2为MOSFET的栅极提供偏压,负载电流决定了MOSFET的源极电压。(换言之,调节FET的导通电阻就可提供负载电流。)在本例中,最大电源电压为15V,而TPS79228的最大推荐工作输入电压为5.5V,所以,本设计使用一只击穿电压为20V的MOSFET。
  为了确定MOSFET栅极的最小偏压,人们需要使用该MOSFET的漏极电流IP对栅极一源极电压VGS数据表曲线
。IRF7601的这种数据表曲线表明,该器件要达到100mA的输出电流,其VGS必须略低于1.5V。因为稳压器的最大压差电压在输出电流为100mA时为100mV,所以稳压器的输入电压必须高于2.9V。因此,加在MOSFET栅极上的偏压至少应为1.5V+2.9V=4.4V。这样一来,当MOSFET输出100mA电流时,其源极电压就不会降到2.9V以下。其最大栅极偏压就是推荐的最大工作电压,即5.5V。这一电压对栅极的驱动绰绰有余,足以在关机模式期间提供稳压器的1μA静态电流。虽然能够在4.4V和5.5V之间对栅极进行偏置,但本设计根据阈值电压的变化,使用了5V偏压。该MOSFET的最大功耗为100 mA


关键词: 低压差稳压器

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