本應用筆記展示了用于小型低輸入電壓或電池供電系統的CMOS升壓DC-DC開關穩壓器如何為液晶顯示器（LCD）產生輔助偏置。

圖1所示電路產生尋呼機和其他具有小型圖形液晶顯示器的便攜式儀器通常需要的兩個電源電壓：3mA時的3.100V穩壓輸出和適合用作LCD偏置電壓的穩壓負輸出。整體效率約為80%。

圖1.該電路建立穩壓V電壓抄送（3.3V 或 5V） 和一個穩定的負 LCD 偏置電壓 （在本例中為 -8V）。

3.3V主電源由標準配置下的升壓轉換器（IC1）提供。輔助偏置電壓由一個額外的反激繞組（T1次級）提供，并通過Q1和IC1內部的低電池電量檢測器進行調節。

當電池放電時，其端電壓下降會導致反激繞組中感應的電壓下降。在最小電池電壓 （0.8V） 下，T1 初級器件的電壓為 3.3V - 0.8V = 2.5V;因此，6：1 匝數比在次級端產生 6 × 2.5 = 15V。在最大電池電壓（1.65V）下，初級僅看到1.65V，在次級中產生9.9V。MOSFET Q1 通過中斷次級電流來穩定此輸出，引入產生恒定（因此有用的）負輸出所需的調節。

穩壓器采用IC1的低電池電量檢測器（比較器/基準電壓源組合）作為Q1的開/關控制器。通常，輸入 （LBI） 監視正電池電壓，并在 LBI 降至 1.25V 以下時將輸出 （LBO） 驅動為低電平。在該電路中，R1/R2分壓器將LBI保持在V之間按（通常為3.3V）和LCD偏置輸出（通常為-8V）。選擇R1和R2值時，當LCD偏置變得太負時，LBO關閉Q1（并將LBI電壓拉至1.25V以下）。然后，負載電流導致LCD偏置向上漂移（朝0V），直到LBI超過1.25V，從而導致Q1再次導通。

偏置輸出在其標稱值之上和下方偏移，產生紋波電壓，其頻率取決于輸出濾波電容的大小、輸出負載和IC1低電池比較器中的遲滯。對于所示電路，該頻率約為150Hz，遲滯（約25mV）主導紋波幅度。乘以R1/R2比，遲滯產生約8mV的紋波幅度（對于-1V/100mA輸出）。由于紋波對于該遲滯轉換器的工作至關重要，因此無法直接降低紋波。大多數LCD對偏置紋波非常寬容。否則，通過在負輸出端增加RC網絡或線性穩壓器，可以將紋波降至最低。

LCD ON端子上的邏輯信號提供了一種使能和禁用負輸出的方法。該信號電壓還設置反饋電平，因此應具有完整的CMOS擺幅。此外，您可以在 LCD ON 時施加可變電壓以使輸出可變。低于 1.25V 的電壓關閉輸出，大于 1.25V 的電壓以 -R1/R2 （V 的斜率改變輸出按- 1.25V），失調為1.25V。這種可變輸入由低功耗數模轉換器或微控制器濾波的脈寬調制器輸出產生，可以根據溫度或觀察條件的變化改變LCD對比度。（參見圖1中的輸出電壓公式。

通過將IC3上的3//5端子接地，主電壓可以從3.5V更改為1V。在這種情況下，匝數比也應降低到3：1，因為最高電池電壓將在T3初級中感應35.1V。然后調整R1和R2值以獲得所需的負輸出電平。

審核編輯：郭婷