低输入电压升压电路设计

之所以提到低输入,是因为在消费类电子行业的便携式设备基本都是低电压输入的情况,目前锂电池应用比较成熟,以标称电压为3.7V的锂离子聚合物电池为例,这类电池在手持终端、智能穿戴设备、体脂秤、语音交互设备等产品上应用广泛。
电池在应用的时候还会存在一个问题,输出电压不是恒定的,随着使用时间的持续,输出电压会降低;而且随着电池的损耗,电池的续航能力也会下降,在升压时就要求升压芯片的输入下限要足够的小,否则就会出现这种现象:电池电压下降时导致升压部分的电路不稳定。锂电池安全的放电下限电压一般为标称电压的80%,即3.7V锂电池的下限电压可能为3V左右。所以,本文推荐低输入的升压芯片,而且是国产芯片。
这里推荐使用HX3608来设计电路。
这是一颗微小型、高效率的升压型DC/DC调压器,由PWM控制电路、误差放大器、斜波补偿电路、比较器电路以及功率开关等电路构成,内置4A的功率开关和软起动保护电路,转换效率高达93%。输入电压的范围为DC(2-24)V,开关频率为1.2MHz,具有短路保护功能,输出电压最高可达28V,主要用在便携式设备、无线通讯设备以及电池后备电源电路中。使用HX3608所设计的升压电路如下图所示。
输出电压通过外接电阻可调,计算公式为:Vout=VFB×(1+R1/R2),其中VFB为0.6V。电感建议的范围为3.3uH到22uH之间,DCR电阻要小可以保证转换效率;电容的容值要大于22uF,陶瓷电容优先。
封装为SOT-23-6,具有六个引脚,其中第四引脚为EN使能端,高电平有效,低电平失能。
SGM6607也是一颗常用的升压芯片,但是这颗芯片的输入范围为DC(3-20)V,需要将锂电池的放电截至电压设置在85%以上。
SX1308的输入范围为DC(2-28)V,也是便携式设备中常用的升压芯片。
大家在设计类似的升压电路时可以参考。
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