便攜式儀表電源的設(shè)計

這類DC/DC轉(zhuǎn)換器件按控制方式不同，可以分為脈沖寬度調(diào)制式（PWM）、脈沖頻率調(diào)制式（PFM）和開關(guān)電容泵式；按輸入電壓不同可以分為升壓式、降壓式和可分別工作于升壓和降壓兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換器；按輸出電壓不同可以分為單一固定/可調(diào)電壓輸出和多路固定/可調(diào)電壓輸出。

脈沖寬度調(diào)制式（PWM）轉(zhuǎn)換器工作于固定的開關(guān)頻率，其濾波電路的設(shè)計較簡單；脈沖頻率調(diào)制式（PFM）轉(zhuǎn)換器在小功率輸出時可望獲得較低的靜態(tài)電流；開關(guān)電容泵式轉(zhuǎn)換器的外圍電路簡單，適用于小輸出電流的電源變換[1]。

從外圍電路的復(fù)雜程度來看，固定電壓輸出的比可調(diào)電壓輸出的簡單，單一電壓輸出的比多路電壓輸出的簡單。以下給出一便攜式儀表電源模塊的設(shè)計實例。

3 應(yīng)用實例

該便攜式儀表要求使用兩節(jié)5號干電池，提供－10V的LCD對比度調(diào)節(jié)負電壓，＋5V傳感器驅(qū)動電路和其他器件電源，輸出工作電流為200mA。根據(jù)這個單電源輸入雙電壓輸出的電源要求，針對不同的系統(tǒng)硬件條件，給出兩種不同電源變換電路的方案。

3.1 使用雙電壓輸出升壓DC/DC變換器MAX1677完成

MAX1677適用于需兩種可調(diào)電源的便攜式儀表。其主要性能為：

——允許的輸入電壓范圍為0.7～5.5V；

——主輸出2.5～5.5V（可調(diào)電壓輸出），或工廠預(yù)設(shè)值3.3V輸出，最大輸出電流可達350mA；

——第二輸出可為LCD對比度調(diào)節(jié)提供＋28～－28V范圍內(nèi)的電壓；

——電源效率可達95％；

——16腳QSOP封裝，體積很小，不需要外部場效應(yīng)管。

其他性能還包括：

——20μA靜態(tài)工作電流；

——1μA關(guān)斷維持電流；

——電池欠電壓監(jiān)測[2]。

由于MAX1677輸入電壓范圍（0.7～5.5V）較大，可以依據(jù)不同系統(tǒng)提供的安裝電池空間和所需的不同電池電壓與容量，靈活地選擇電池的種類，比如1～3節(jié)普通干電池、堿性電池、鎳鎘充電電池或1節(jié)鋰電池均可以使系統(tǒng)正常工作。使用MAX1677的電源模塊實際電路原理圖如圖2所示。

圖2 MAX1677電 源 變 換 電 路 原 理 圖