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简单电路从-48V输入提供+5V门偏置的技术方案

来源:analog 发布时间:2023-09-14

摘要: 在这个设计思想中,一个由六个元件组成的小电路从广泛应用于电信应用的-48V轨道中获得5V栅极偏置。MAX6138并联基准电压和MAX1683电荷泵是设计的特色。

在这个设计思想中,一个由六个元件组成的小电路从广泛应用于电信应用的-48V轨道中获得5V栅极偏置。MAX6138并联基准电压和MAX1683电荷泵是设计的特色。

一个小而简单的电路(图1)从电信应用中广泛使用的-48V轨道派生出+5V。用于门偏置和其他用途,5V电源提供高达5mA。分流基准(U1)将-5V定义为电荷泵(U2)的接地基准,电荷泵将这个5V差(系统地和电荷泵地之间的差)加倍,产生相对于系统地的+5V。


图1所示 这个小电路(六个组件)在5mA时从-48V输入产生5V。

并联基准通过调节自身的电流(I(S))在其两端保持5V,而电流(I(S))又由R的值决定。通过R的电流(I(R))是相当恒定的,只随输入电压而变化。I(R)是电荷泵和并联参考电流之和(I(R) = I(CP) + I(S)),其最大值和最小值由并联参考设定。

并联参考吸收高达15mA,并需要60µA的最小保持调节。最大I(R)由最大输入电压决定。为了防止在电荷泵输出空载时并联基准电流过大,在计算R的最小值时使用最大输入电压(-48V -10% = -52.8V),最大参考吸收电流(15mA)加上电荷泵的空载工作电流(230µA)等于最大I(R)值(15.23mA)。因此,

R (MIN) = (V ((MAX)) - V (REF)) /我(R (MAX)) = (52.8 V - 5) / 0.01523 = 3.14 k欧姆。

选择下一个最高的标准1%值,即3.16k欧姆。

充电泵保证输出电流按最小线路电压计算:-48V + 10% = -43.2V。电荷泵最大输入电流为:

我(CP) = (V((分钟))- V (REF)) / R -我(SH(分钟))= (43.2 V - 5) / 3.16 k欧姆- 90µ= 12,

其中90µA是分流参考的最小推荐工作电流。假设电荷泵效率为90%,则输出电流为

我 =(我(CP) / 2) = (12 ma / 2)×0.9×0.9 = 5.4 ma。

电荷泵的输入电流减半,因为输出电压是输入电压的两倍。在空载条件下,功率通过并联基准耗散,因此请确保R能够处理由此产生的瓦数。在这种情况下,1W的电阻就足够了。



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