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

分类号：TM761     文献标识：B    文章编号：1006-6977（2000）09-0020-02
　
 
1.概述

　　MAX761是美国MAXIM公司生产的DC－DC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

    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)提升至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栅—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得不选用体积较大的外围器件。

　　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，从而形成一个共栅—共源电路。场效应管的栅极在+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L1。将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。