為便攜式應用選擇合適的升壓/降壓穩壓器

將降壓-升壓轉換器（或升壓/降壓轉換器）架構與旁路-升壓架構進行比較表明，原則上，降壓-升壓解決方案具有更高的效率。MAX77801降壓-升壓方案與競爭產品的旁路-升壓架構的實際比較表明，在工作時，效率高達17%。因此，降壓-升壓IC是功耗吝嗇的便攜式應用的理想解決方案。

介紹

便攜式設備的流行電源是單個 鋰離子電池，充滿電時為4.2V，結束時為2.8V 放電。但是，便攜式電子產品中的某些功能， 如SIM卡和DSP，需要2.8V和3.3V。 這些通常由低噪聲LDO提供。LDO 輸入 （V抄送） 的電壓必須略高于最高電壓 LDO輸出。因此，V抄送最終就在中間 鋰離子電池的工作范圍。使用升壓/降壓穩壓器，能夠從 可以高于或低于輸出，成為必要。圖 1 顯示了電池電壓 （V.BAT） 作為典型便攜式設計的電源。圖 1 顯示了電池電壓 （V.BAT） 作為典型便攜式設計的電源。

圖1.LDO 輸入電壓由升壓/降壓轉換器設置。

在便攜式應用中，穩壓器效率 最重要的是，因為更高的效率轉化為 更長的無繩操作。在這個設計解決方案中，我們將 查看可用選項，比較其性能，以及 確定最有效的解決方案。

旁路-升壓

解決問題的一種方法是使用旁路-升壓 轉換器，即具有額外“通過”的升壓轉換器 晶體管集成在電源之間，V.BAT，以及 LDO 輸入，V抄送.圖2顯示了旁路-升壓動力傳動系架構及其操作表。這里的旁路晶體管 T3 完成了“窮人”的降壓操作。

圖2.旁路-升壓動力傳動系和操作臺。

這種架構只能調節V.BAT電壓低于 集合五抄送= 3.4V。對于 V.BAT>3.4V時，升壓轉換器停止 調節和調整管導通，直接連接 V.BAT到 V抄送.圖3顯示了隨時間推移的電池放電曲線和旁路升壓架構的LDO輸入電壓。

圖3.具有旁路-升壓功能的 LDO 輸入電壓曲線。

在大多數情況下（V.BAT> 3.4V）調整管 在旁路-升壓架構中，字面意思是“推卸責任” 下游的LDO?！兜胤絼诠l例》承擔規管的責任 高V.BAT值下至其輸出設定值。從此 調節是線性的，結果是內部的高功率耗散 LDO。這導致更大的能源消耗，也 需要能夠耗散的電路板設計和IC選擇 這種能量。

降壓-升壓

與旁路-升壓架構相比，降壓-升壓 該電路中使用的轉換器永遠不會停止調節其 輸出至 3.4V。此外，調節完全切換 模式，提供高效運行。圖 4 顯示 降壓-升壓動力傳動系架構及其操作臺。

圖4.降壓-升壓動力傳動系和操作臺。

對于 V.BAT> V抄送，IC在降壓（降壓）模式下進行調節，而對于V.BAT< V抄送它可以無縫過渡到升壓（升壓）操作。整個電池電壓范圍以開關模式、高效率的方式覆蓋。圖 5 顯示了 電池配置文件隨時間放電和LDO輸入電壓 用于降壓-升壓架構。

圖5.降壓-升壓動力傳動系和操作臺。

圖 6 疊加了兩種操作模式并突出顯示了 降壓-升壓在方面具有明顯優勢的部分 的功耗。陰影三角形代表權力 在旁路-升壓操作的線性調節中丟失。

圖6.LDO輸入電壓曲線與降壓-升壓與旁路-升壓。

個案研究

在本案例研究中，我們比較了系統效率（從 V.BAT到 V外） 的 MAX77801 降壓-升壓 IC 至 競爭對手的旁路升壓IC。每個穩壓器為一個負載為 500mA 的 3.3V LDO 供電。

圖7.效率測試設置。

圖 8 顯示了比較的結果。實線表示 效率和虛線表示電池電流消耗 對于每個解決方案。不出所料，兩者的效率 當 V.BAT低于或靠近 LDO 輸出電壓。超出此范圍，并且在整個時間 V.BAT高于LDO輸出電壓，降壓-升壓的效率 （90%以上）遠遠優于旁路-升壓 （充滿電時低至 75%）。這種卓越的性能是 由于降壓-升壓 IC 能夠為 LDO 在整個工作范圍內處于開關模式。

圖8.降壓-升壓與旁路-升壓效率比較。

結論

降壓-升壓架構與旁路-升壓架構的比較 架構表明，原則上，降壓-升壓 以卓越的效率運行。實際比較 MAX77801降壓-升壓方案與競爭產品方案的比較 旁路-升壓架構表明，在操作中，存在 Maxim器件效率高達17%。因此 降壓-升壓 IC 是功耗吝嗇的便攜式應用的理想解決方案。

審核編輯：郭婷