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便携式应用的新型大功率微处理器(强ARM和其他)的实施方案

来源:analog 发布时间:2023-08-07

摘要: 某些用于便携式应用的新型大功率微处理器(强ARM和其他)需要双电源电压才能运行。例如,这些电压可以为I/O电路的3.3V和处理器核心的1.5V。由两个AA电池组成的电池,可充电或原电池(在大多数街角商店都有),在这些应用中很受欢迎,因为它提供了非常高的功率密度。

某些用于便携式应用的新型大功率微处理器(强ARM和其他)需要双电源电压才能运行。例如,这些电压可以为I/O电路的3.3V和处理器核心的1.5V。由两个AA电池组成的电池,可充电或原电池(在大多数街角商店都有),在这些应用中很受欢迎,因为它提供了非常高的功率密度。

该应用的紧凑电路(图1)基于双DC-DC升压控制器(IC1)。输出1配置为标准应用,提供3.3V导轨,输出电流高达1A。如果需要,可以通过在FB1端子上增加外部反馈来调节输出电压。


图1所示、该电路由两个AA电池供电,为便携式μ P系统产生双电源轨

IC1由充电泵倍频器(IC2)供电,从3.3V导轨产生6.6V。(如果您的应用程序包含合适的偏置电压,则可以省略此设备。)将IC2的FC引脚连接到V(CC)设置芯片在其最低工作频率(6kHz)下运行,为此静态电流最小(3V供电时~70µA)。定位C6旁路电容非常靠近IC1的V(DD)引脚。

输出2配置为降压开关,而不是升压开关,这是输出1和输出2的标准拓扑结构。IC的内部MOSFET驱动器通过将其栅极拉至6.6V来打开外部高侧MOSFET (Q1B)。随着电源连接到电池,Q1B的V(GS)范围从3.6V(电池新鲜)到4.6V(电池寿命结束)。将CS2连接到地禁用控制器2的电流感应,并且电感的值(47µH)确保不连续导通而不饱和。通过R5和R6反馈到FB2端子,设置输出电压等级:

V(OUT) = V(REF)R6/(R5+R6),其中V(REF) = 1.25V。

该电路的静态电流为465µA (2V电池)和280µA (3V电池)。升压输出的效率可以超过80%(图2),降压输出的效率可以超过90%(图3)。(对于每个图,另一个输出是无负载的。)低激活SHDN1和低激活SHDN2为两个输出提供独立的关断控制,但输出2 (1.5V)将缺席,除非输出1 (3.3V)存在。R1和R2设置低电量检测阈值(VTH):

VTH = V(REF)R2/(R1+R2),其中V(REF) = 1.25V。


图2、图1的升压输出(3.3V)的效率随输入电压和输出电流而变化


图3、图1的降压输出(1.5V)的效率也随输入电压和输出电流而变化



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