微功耗升壓式開關電源MIC2141

一、 概述

　　MIC2141是一種適用于三或四節鎳氫電池或一節鋰電池供電的微功耗升壓式DC/DC變換器，其特點是輸出電壓Vo受外電壓Vc控制。此變換器工作頻率是330kHz，占空比18%，采用門控振蕩器結構。

　　該變換器能用于輸出電壓必須動態調整的應用，輸出電壓Vout與控制電壓Vc的關系為Vout=6Vc，即Vc在0.8～3.6V時輸出電壓Vout為4.8～22V。外部僅需要三個元件就可以工作， 靜態電流為70μA，既節省空間又滿足便攜式產品對功耗的要求，典型輸出電流為1～10mA，工作溫度范圍為-40℃～85℃，轉換效率超過85%。關斷狀態時，典型耗電小于2μA。

二、 MIC2141結構和功能

?　　MIC2141采用5腳SOT-23-5封裝，內部結構如圖1所示。它由N溝道功率MOSFET作開關，由基準電壓源、振蕩器、誤差比較器、或非門等組成。MIC2141的引腳功能如表1所示。

電壓調節是由一個滯后的比較器通過門控內部振蕩器調節輸出電壓來實現的。使用者可以給Vc引腳設置電壓，輸出電壓在內部被分壓，與Vc相比較，調節輸入電壓，從而使輸出電壓達到Vc的6倍。比較器內置一個滯后，可以決定電壓輸出時低頻紋波出現的數量。一旦輸入比較器的反饋電壓超過控制電壓10mV時，高頻振蕩器的驅動器將關斷開關管。當輸入比較器的反饋電壓回到控制電壓時，比較器將會重置，高頻的振蕩器會再次選通開關管。比較器10mV的典型滯后相應的會引起輸出時60mV的低頻紋波。使用時，可以通過調節Vc控制引腳來調節輸出電壓值。最大輸出電壓由輸出開關管的電壓容量所限制。若輸出電壓超過額定電壓30mV時，內部比較器將無法驅動輸出端的驅動器。當輸出電壓下降至低于額定電壓30mV時，驅動器再次作用。

　　在參考電平時，實際上輸出電壓是通過Vc控制輸入端設置的。輸出電壓等于Vc電壓值的6倍，輸出時產生的紋波是比較器滯后電壓的六倍。因此，如果有10mV的滯后電壓，那么輸出電壓與額定電壓將會有±30mV的變化。正常情況下，比較器需要Vc端的最大電壓至少比VIN小200mV。

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三、MIC2141的典型應用

　　MIC2141應用廣泛，可用于LCD的偏置電源，CCD數碼相機電源，升壓式開關電源，12V閃存器電源等。

升壓的開關電源典型電路如圖2和圖3所示。

圖2的這種電路只能獲得相當于Vc電壓6倍的輸出電壓。

　　圖3電路可以擴寬整個系統獲得輸出電壓的范圍。由圖中公式可見，通過改變R1、R2 的比值可以獲得Vc電壓的6倍到8倍或10倍的輸出電壓。圖3所示輸出電壓為Vc的8倍，當Vc為2.5V時，Vout為20V。