干电池电子设备首选 低功耗 PFM DC-DC 升压 应用和电路图

上图所示是工作原理图

这是一款 BOOST 结构、升压型

PFM 控制模式的 DC-DC 变换器。芯片内 部包括输出电压反馈和修正网络、启动电 路、震荡电路、参考电压电路、PFM 控制 电路、过流保护电路以及功率管等。 AP8105 所需的外部元件非常少，只 需要一个电感、一个肖特基二极管和输入 输出电容就可以提供 2.5V~5.0V 的稳定的 低噪声输出电压。 PFM 控制电路是 AP8105 的核心，该 模块根据其他模块传递的输入电压信号、 负载信号以及电流信号来控制功率管的开 关，从而达到控制电路恒压输出的作用。 在 PFM 控制系统中，固定震荡频率和脉 宽，稳定的输出电压是根据输入-输出电压 比例以及负载情况通过削脉冲来调节在单 位时间内功率管的导通时间来实现的。

震荡电路提供基准震荡频率和固定的 脉宽。参考电压电路提供稳定的参考电平。 并且由于采用内部的修正技术，保证了输 出电压精度达到±2.5%，同时由于参考电 压经过精心的温度补偿设计考虑，使得芯 片输出电压的温度系数小于 100ppm/ o

PC。 高增益的误差放大器保证了在不同输入电 压和不同负载电流情况下稳定的输出电 压。 BOOST 结构 DC-DC 转换器的功率 损耗主要是电感的寄生串联电阻、肖特基 二极管的正向导通压降、功率管的导通电 阻以及控制功率管信号的驱动能力这四个 方面，当然芯片本身消耗的静态功耗在低 负载的情况下也会影响转换效率。

为了获得较高的转换效率，除了用户 选择合适的电感、肖特基二极管和电容外， 芯片内部的功率管导通电阻也要非常小。 功率管也要求由驱动能力很强的驱动电路 驱动，保证功率管开关时的上升沿和下降 沿很陡，从而大大减小了开关状态时的功 率损耗。 如上所述，电感、肖特基二极管会很 大程度地影响转换效率， 电容和电感会影 响输出的纹波。选择合适的电感、电容和 肖特基二极管可以获得高转换效率、低纹 波、低噪声。在讨论之前，定义：

OUT IN -

OUT

V V D V = (1)

电感选择

电感值有以下几个方面需要考虑：首 先是需要保证能够使得 BOOST DC-DC 在 连续电流模式能够正常工作需要的最小电 感值 LMIN： ( )

2

1 - 2

L MIN

D D R L f ≥ (2)

该公式是在连续电流模式，忽略其他 诸如寄生电阻、二极管的导通压降的情况 下推导出的，实际的值还要大一些。