大功率升壓轉換器可自動切換模式并保持輕負載效率

在該設計理念中，同步升壓轉換器MAX1703使用高邊電流檢測監視器MAX4173在高功率和低功耗模式之間自動切換。升壓轉換器在輕負載和寬負載電流范圍內保持高效率。

大功率、同步升壓轉換器MAX1703具有兩種工作模式：低功耗PFM用于低輸出電流（至250mA），全功率低噪聲PWM（電流高達1.5A）。（PFM 代表脈沖頻率調制;PWM 代表 脈寬調制。

通常，IC的工作模式由其CLK/SEL輸入的數字控制設置（高功率模式為高電平;低功耗模式為低電平）。因此，它在所有負載電流下都能保持相對較高的效率（圖 2）。

圖2.圖1電路的轉換效率（C）在很寬的負載電流范圍內仍然很高。

U2是一款高端電流檢測監視器，其OUT端子產生的電壓與轉換器的負載電流成比例（由80mΩ電阻R檢測）意義).將此電壓施加到 U1 的 POKIN 端子，即可完成用于控制其工作模式的反饋環路。POKIN是“電源OK”比較器的反相輸入。只要POKIN電壓低于比較器的基準電壓（1.25V），其漏極開路輸出就會吸收電流。

由于U1的低功耗和高功率效率在接近150mA的輸出電流下收斂，因此應選擇導致模式切換發生在150mA附近的元件值。首先，計算所需的檢測電阻：R意義= V裁判/（增益 × I開關），其中 V裁判是 U1 的內部基準電壓 （1.25V），GAIN是 U2 的內部增益電平（用戶可選擇為 20V/V、50V/V 或 100V/V），I開關是發生模式切換時的負載電流。

由于U1可以提供高輸出電流，因此GAIN設置為100V/V，以最小化檢測電阻值及其IR損耗。要在 150mA 時切換模式，R意義計算在80mΩ。測量表明，電流增加時開關電流為158.6mA，電流減小時開關電流為157.0mA。POK比較器的1%遲滯可防止負載電流緩慢通過切換門限時模式之間的“顫振”。

U2直接由輸入供電，以提高電路的輕負載效率。U1 可以在低于 1V 的輸入電壓下工作，但 U2 需要最小 V抄送3V。要允許在 U1 的整個輸入范圍內工作（輕負載效率略有下降），只需從 U1 的輸出電壓為 U2 供電即可。

審核編輯：郭婷