|
Motorola公司MC34280電源集成電路提供兩個升壓穩(wěn)壓輸出和電源管理監(jiān)控功能。兩個穩(wěn)壓器都采用脈沖頻率調(diào)制（PFM）,主升壓穩(wěn)壓器輸出可從2.7到5V外調(diào)節(jié)。內(nèi)部同步整流于保證高效率（可達(dá)87%）。輔助穩(wěn)壓器可配置提供寬范圍正電壓（可用于LCD對比電壓）,此電壓可由外部電位器或微處理器調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍從+5V到+25V。 MC34280是為電池供電的手持裝置設(shè)計的。它個有低啟動電壓（1V）和低靜態(tài)電流（35μA）,特適合1到2節(jié)AA/AAA電池工作。監(jiān)控功能包括：低電池檢測,CPU上電復(fù)位和備用電池控制。應(yīng)用包括：數(shù)字編制器和數(shù)字字典,個為數(shù)字助理（PDA）,雙輸出電源（用于MPU,Logic,Memory,LCD)和手持電池供電裝置（1～2節(jié)AA/AAA電池）。 脈沖頻率調(diào)制 MC34280兩個穩(wěn)壓器都采用PFM。 在這種開關(guān)轉(zhuǎn)換方法中,當(dāng)反饋電壓低于內(nèi)部基準(zhǔn)電壓時開始每個周期。這通常由內(nèi)部比較器執(zhí)行。隨著周期開始,低端開關(guān)（圖1中的M1）導(dǎo)通（固定導(dǎo)通時間為Ton)除非電流限制比較器感測線圈電流達(dá)到其預(yù)設(shè)定限值。后種情況出現(xiàn)時,M1立即關(guān)閉。所以Ton定義為M1最大導(dǎo)通時間。當(dāng)M1導(dǎo)通時,線圈電流直線上升,把能量存儲在線圈中。在M1剛好關(guān)閉之后,同步整流器（如輔助穩(wěn)壓器的肖特基二極管）導(dǎo)通使線圈電流對輸出電容器充電。所提供的線圈電流達(dá)不到時,每個開關(guān)周期給出固定量能量到電容器。所以負(fù)載越高,為電容器取出的能量（電荷）就越大,而如同輸出電壓需要穩(wěn)定,供給電容器需要較大的電荷量,這意味著需要開關(guān)頻率增加,反之亦然。 主穩(wěn)壓器 圖2示出主穩(wěn)壓器簡化框圖。精密偏置電流Iref由V1變換器和外部電阻器Rlref產(chǎn)生： Iref=0.5 / RIref （A） 偏置電流用于的呢內(nèi)部電流偏置以及設(shè)置VMAIN值。對于后一種應(yīng)用,Iref加倍并做為電流源饋入引腳1。在引腳1和引腳32之間連接外電阻器RMAINb,在兩個引腳之間產(chǎn)生恒定電平偏移。在閉環(huán)工作時,引腳1上的電壓（即輸出反饋電壓）需要調(diào)整內(nèi)部基準(zhǔn)電壓電平1.22V。所以跨接在引腳1和引腳32上的δ電壓（可用RMAINb調(diào)節(jié)）確定主輸出電壓。假若反饋電壓降低1.22V,則內(nèi)部比較器置開關(guān)轉(zhuǎn)換周期開始,所以,可由下式計算VMAIN VMAIN1.22+RMAINb / RIref (V） 從上述方程可見,盡管VMAIN可由RMAINb和RIref比調(diào)節(jié),但建議RIref保持480K。改變RMAINb值將改變內(nèi)部偏置電流,這將影響最大導(dǎo)通時間（TON1)和最小關(guān)閉時間（TOFF1）的定時功能。TON1TOFF1與RIref的關(guān)系式為： TON1=1.7×10-11×RIref (S) TOFF1=6.4×10-12×RIref (S) 輔助穩(wěn)壓器 輔助穩(wěn)壓器是一升壓穩(wěn)壓器,采用PFM方法提高效率和降低靜態(tài)電流。內(nèi)部電壓比較器（圖3中的COMP1）檢測什么時間引腳VAUXFBN上的電壓降到到低于引腳VAUXBP上電壓。然后內(nèi)部功率BJT固定導(dǎo)通時間導(dǎo)通（或達(dá)到內(nèi)部電流限制為止）并使線圈電流能建立起來。隨著BJT的關(guān)閉,線圈電流將流經(jīng)外部肖特基二極和輸出電容器充電。在一固定最小關(guān)閉時間之后,若電壓比較器輸出為高態(tài),則開始下一開關(guān)轉(zhuǎn)換周期。VAUX穩(wěn)壓電平由下式確定： VAUX=VAUXFBP·(1+RAUXb / RAUXa) （V） 最大導(dǎo)通時間TON2和最小關(guān)閉時間TOFF2為： TON2=1.7×10-11×RIref (S) TOFF2=6.4×10-12×RIref (S) 兩個穩(wěn)壓器的電流限制 在圖2和圖3中,感測器件（感測FET或感測BJT）在低端開關(guān)導(dǎo)通時給出取樣線圈電流。取樣電流流經(jīng)感測電阻,產(chǎn)生感測電壓。閾值檢測器（圖2和圖3中的COMP2）檢測感測電壓是否高于預(yù)置電平。假若檢測到超過預(yù)置電平,則檢測器輸出使觸發(fā)器復(fù)位,開關(guān)關(guān)閉低端開關(guān),而開關(guān)只在下一個周期開始才導(dǎo)通。 下面說明一下MC3480管理功能 低電池檢測 低電池檢測單元實際上是一個電壓比較器。若外部引腳LOWBATSEN電壓低于0.85V內(nèi)部基準(zhǔn)電壓,則引腳LOWBAT為低態(tài),若外部引腳LOWBATSEN電壓恢復(fù)到大于1.1V,則LOWBAT變?yōu)楦邞B(tài)。從圖1可見,用外部電阻器BLBa和RLBb,可根據(jù)下列方程調(diào)節(jié)低電池檢測的閾值： VLOBAThigh=1.1×(1+RLBa / RLBb) (V) VLOBATlow=0.85×(1+RLBa / RLBb) (V) 上電復(fù)位 在電池插入后,上電復(fù)位單元接受外部有效高態(tài)使能信號激勵MC38280。在啟動期間,使能內(nèi)部啟動電路增壓VAMIN到一定的電壓電平,此電平是由用戶確定的VMAIN輸出電平減去0.15V補(bǔ)償。然后,內(nèi)部上電復(fù)位信號禁止激勵主穩(wěn)壓器和輔助穩(wěn)壓器。同時,啟動電路關(guān)閉。上電復(fù)位單元也開始以精確恒流電流對連接在引腳PDELAY和地之間的外部電容充電。當(dāng)PDELAY引腳電壓達(dá)到內(nèi)部設(shè)置閾值時,引腳PORB將變高態(tài),喚醒微處理器。 備用電池控制 由內(nèi)部電源開關(guān)提供的備用通導(dǎo)通路可由內(nèi)部邏輯或微處理器控制。假若LIBATCI是低態(tài),則由內(nèi)部邏輯控制的開關(guān)當(dāng)電池去掉和VMAIN降到低于LIBATIM100mV以上時便導(dǎo)通,而當(dāng)電池插四時開關(guān)返回到關(guān)閉狀態(tài)。若LIBATCL為高態(tài),則開關(guān)通過LIBATON由微處理器控制。 |
