MOSFET调整元件产生100mV压差稳压器

描述

在该设计中,当电压转换器(MAX100)升压输入电压以驱动驱动n沟道MOSFET的稳压器(MAX680)时,不会产生666mV压差稳压器。该电路使用n沟道MOSFET代替PNP晶体管来提供最低的压差。

就低 RON,低压差、正电压稳压器的最佳调整管是 N 沟道 MOSFET。然而,所有这些商用稳压器都使用双极性PNP调整管。在这些应用中,PNP晶体管可以完全饱和,因为基极电压低于输出电压,产生小于0.4V的集电极-发射极电压。相比之下,NPN调整管两端的相应压降大于VBE(SAT)(最小值为1.2V),因为稳压器电路通常不提供高于输入(VCC)的基极驱动电压。

N 沟道 MOSFET 提供最低的 VDROP = IOUT × RON,但所需的 VGS 驱动随输出电流而变化,范围比输出电压高 3 至 4 V。在图1中,电路采用电压转换器芯片(IC1)提供该驱动电压,该芯片使用电荷泵技术将5V输入升压至10V。然后,10V输出驱动一个正电压稳压器(IC2),而IC2又驱动N沟道、逻辑电平MOSFET Q1。Q1可用的栅极驱动保持高电平(10V),因为进入IC2的低电源电流(10μA)通过IC1产生很小的IR压降(约1.5mV),这使得IC1的输出几乎是VCC值的两倍。

在500mA工作期间,压差(维持稳压的VCC-VOUT的最小值)仅为100mV。静态电流仅为1mA,这要归功于IC1和IC2的CMOS技术。电阻R3可防止MOSFET栅极在稳压器关断时浮动,反馈电阻R1和R2设置稳压器的输出电压VOUT:

稳压器

IC2还集成了一个低电池电量检测器,当检测器的输入电压(连接的LBI)低于1.3V时,其输出(LOB)变为低电平。如图所示,电路检测VCC过压。对于正常范围VCC水平,LBO保持低电平,当VCC超过其上限(在本例中为6.3V)时,LBO变为高电平。当LBO将SHDN输入拉高时,IC2关断,从而通过移除其栅极驱动来防止调整管中的过度耗散。R7通过限制IC1的电流来保护IC1。

您还可以使用检波器检测Q1中的完全饱和(VCC小于VOUT加100mV的条件)。将 SHDN 接地。(或者,您可以通过使用 CMOS 门驱动 SHDN 来关闭和打开输出。将R5–R6分压器设置为在VCC = VOUT + 100mV时产生1.3V,然后监视LBO的低(故障)条件。

稳压器

审核编辑:郭婷

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