微功率SOT-23逆變DC/DC轉換器LT3483在空間敏感應用中延長電池壽命


低功耗負偏置電源通常用于當今許多手持產品的成像和顯示模塊。與所有便攜式產品一樣,小尺寸和高效操作是最高要求。LT3483填補了這一需求,具有最小的占地面積,低姿態的負極電源,可產生較長的電池壽命。
LT3483的優勢之一是它的多功能性。它可以用于反相升壓(升壓)或反相降壓應用。它的輸入范圍為2.5V至16V,因此該設備可以很好地與一系列電池類型和配置配合使用。其內部40V開關和集成的40V肖特基整流器使其產生±38V的輸出電壓。
LT3483還包括最大限度地延長電池運行時間的功能。在空載條件下,設備僅消耗36μA電池電流,以保持輸出或輸出處于調節狀態。電流有限的固定關閉時間控制方案提供按需供電,以實現在大范圍負載電流下的高效率運行。關閉引腳禁用器件并將靜態電流降低到小于1μA。在工作期間,關機引腳僅從3.6V電源中吸取5μA。
簡單,準確的負調節器
設置LT3483反相變換器的負輸出電壓很容易,因為不需要補償可變的FB輸入偏置電流。FB輸入參考GND,具有2%精度,溫度補償10μa參考源電流。在FB和負輸出之間的外部電阻將輸出電壓設置在2%加上電阻公差之內。通過消除其他反相穩壓器負FB (NFB)引腳產生的未修剪電流,反饋電阻的計算簡化如下:
V(out) =-10μa·r
由此產生的輸出電壓更精確,流入反饋分壓器的電流更少。
-8V at 25mA in 50mm(2)
200mA的電流限制和300ns的關閉時間允許使用微小的低輪廓電感器和低輪廓陶瓷電容器。圖1顯示了一個適用于CCD和OLED應用的偏置電源,它可以從3.6V產生一個調節良好的- 8V電源,最高可達25mA,使用的電路板空間只有50mm(2)。本設計所有部件高度均小于1mm。雖然電感器通常占據電路板面積和輪廓,但使用LT3483構建的穩壓器能夠最大限度地利用較小尺寸的低輪廓電感器(如村田LQH2系列),但輸出功率能力和效率略有降低。由此產生的轉換電路在最小的空間中擠壓出最大的性能。-8V轉換器還使用低輪廓陶瓷電容器的輸入,輸出和飛行電容器。如圖2所示,-8V變換器在15mA時的輸出電壓紋波約為40mV。在空載切換時,轉換器電路從電池中吸取79μA。
圖1 低輪廓3.6V到-8V逆變轉換器在50mm(2)。 圖2 3.6V至-8V逆變器在15mA時的輸出紋波為40mV。
±15V at 5mA in 90mm(2)
典型的LCD應用需要一個正電壓和一個負電壓。圖3所示的LT3483電路從3.6V電源提供15V和-15V輸出。-15V軌道由反相電荷泵產生,并通過反饋電阻進行調節。準調節的15V由從開關節點抽頭的電荷泵產生。
圖3 緊湊,高效率的LCD電源在±15V下在小于90mm的范圍內產生5mA(2)。 圖4 ±15V變換器在V(IN) = 3.6V時的效率。
通過這種電路配置,可以直接生成除±15V外的其他互補穩壓輸出對。本設計中的所有元件都是低輪廓(1mm),并且電路有效地利用了電路板空間。電荷泵的附加元件由內部反饋電阻和集成肖特基二極管抵消。在關機期間,正負負載都與電池斷開,這增加了電池的運行時間。在空載開關時,電路從3.6V電源中吸取135μA。該電路的優點是靜態電流小,零件數量少,占地面積小。
-5V在100mA從12V
LT3483還可以調節負輸出電壓,其幅度小于輸入電壓,適用于使用12V鉛酸電池作為備用電源的系統。圖5顯示了LT3483在穩健降壓備份電源中的情況,該電源在反相反激配置中使用了一個小型、低輪廓1:1耦合電感器。
圖5 -5V升壓/降壓轉換器。 圖6 -5V升壓/降壓變換器的效率。
LT3483可以在主電源故障時始終處于活動狀態,僅從電池中吸取45μA。當正常電源故障時,采用LT3483的備用電路可在-5V電壓下立即輸出100mA。在雙電感配置中,LT3483還可以防止輸出接地。專有的限流方案可防止過度開關電流的積聚,以免損壞電源路徑中的組件。
結論
LT3483提供了一個非常緊湊,低靜態電流升壓或降壓DC/DC逆變器解決方案,適用于2.5V至16V的寬輸入電壓范圍和- 38V的輸出,使其非常適合各種便攜式或電池備用應用。
責任編輯:David
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