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高频开关调节器如何为便携式电话供电

来源:analog 发布时间:2023-08-28

摘要: 设计理念展示了高频开关调节器如何为便携式电话供电。电路以高速率(375kHz)驱动开关转换器,产生易于滤除的高频噪声。

这个设计思想展示了高频开关转换器如何为便携式电话供电。文章解释了开关频率对电话和r os来说是一个问题,并且开关能量很难滤波,除非它的频率相对较高。该电路以高速率(375kHz)驱动开关转换器,产生易于滤除的高频噪声。MAX1044开关电容电压变换器的特点。

开关电容电压变换器为电池供电系统提供了方便的负电压源,但开关频率给便携式电话和便携电脑带来了问题。开关能量在载波频率附近以侧带形式出现,除非其频率较高,否则难以滤波。

例如,图1中的IC1是一个开关电容电压转换器,通常工作在4kHz。通过将其BOOST引脚连接到V+,您可以将该频率提高到32kHz左右,将干扰移动到大多数音频应用感兴趣的频带之上。对于r / o应用,开关频率必须更高。


图1所示 以异常高的速率(375kHz)驱动该开关转换器会产生易于过滤的高频开关噪声

IC1的OSC引脚可以让您覆盖内部振荡器与外部频率高达500kHz。所示的安排驱动IC与50%占空比的375kHz方波。HC逻辑门提供所需的轨对轨幅度,并且在将其应用于内部开关之前,内部的二分级降低了该驱动信号的频率。由此产生的边带,距离载波约190kHz,很容易通过滤波去除。

以下数据说明了负载电阻和输出电容(C2)对输出电压、纹波幅度和电源电流(对于IC1)的影响:

表1
输出电容负载电阻1米欧姆100 k欧姆10 k欧姆1 k欧姆
C2 = 0.1µfV - V    
I + (mA)
米(连锁)(mV (p p))
4.95
2.29
60
4.92
2.34
60
4.88
2.78
70
4.56
6.60
200
C2 = 1µfV - V    
I + (mA)
米(连锁)(mV (p p)) *
4.93
2.43
20.
4.92
2.46
20.
4.88
2.90
20.
4.61
6.77
60
C2 = 10µfV - V    
I + (mA)
米(连锁)(mV (p p)) * *
4.94
2.37
10
4.93
2.41
10
4.90
2.85
10
4.62
6.63
30.
*加100mV, 0.1µs尖峰
**加上60mV, 0.1µs尖峰

较大的输出电容明显改善了负载调节和纹波电压。在C2并联上添加一个0.1µF的陶瓷电容可以将快速尖峰幅度(C2值为1µF和10µF)降低到约20mV。如果可行,在输出端增加一个线性稳压器可以进一步减小输出电压随负载电流的变化。

当IC1为数据转换器产生负电源时,您可以通过将IC1与系统时钟或数据转换器时钟同步来最小化开关噪声的影响。作为一种替代方案,您可以在每次数据转换期间关闭芯片(使用BOOST引脚),前提是C2在这些时间间隔内可以支持负输出电压。



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