为便携式应用选择合适的升压/降压稳压器

将降压-升压转换器（或升压/降压转换器）架构与旁路-升压架构进行比较表明，原则上，降压-升压解决方案具有更高的效率。MAX77801降压-升压方案与竞争产品的旁路-升压架构的实际比较表明，在工作时，效率高达17%。因此，降压-升压IC是功耗吝啬的便携式应用的理想解决方案。

介绍

便携式设备的流行电源是单个 锂离子电池，充满电时为4.2V，结束时为2.8V 放电。但是，便携式电子产品中的某些功能， 如SIM卡和DSP，需要2.8V和3.3V。 这些通常由低噪声LDO提供。LDO 输入 （V抄送） 的电压必须略高于最高电压 LDO输出。因此，V抄送最终就在中间 锂离子电池的工作范围。使用升压/降压稳压器，能够从 可以高于或低于输出，成为必要。图 1 显示了电池电压 （V.BAT） 作为典型便携式设计的电源。图 1 显示了电池电压 （V.BAT） 作为典型便携式设计的电源。

图1.LDO 输入电压由升压/降压转换器设置。

在便携式应用中，稳压器效率 最重要的是，因为更高的效率转化为 更长的无绳操作。在这个设计解决方案中，我们将 查看可用选项，比较其性能，以及 确定最有效的解决方案。

旁路-升压

解决问题的一种方法是使用旁路-升压 转换器，即具有额外“通过”的升压转换器 晶体管集成在电源之间，V.BAT，以及 LDO 输入，V抄送.图2显示了旁路-升压动力传动系架构及其操作表。这里的旁路晶体管 T3 完成了“穷人”的降压操作。

图2.旁路-升压动力传动系和操作台。

这种架构只能调节V.BAT电压低于 集合五抄送= 3.4V。对于 V.BAT>3.4V时，升压转换器停止 调节和调整管导通，直接连接 V.BAT到 V抄送.图3显示了随时间推移的电池放电曲线和旁路升压架构的LDO输入电压。

图3.具有旁路-升压功能的 LDO 输入电压曲线。

在大多数情况下（V.BAT> 3.4V）调整管 在旁路-升压架构中，字面意思是“推卸责任” 下游的LDO。《地方劳工条例》承担规管的责任 高V.BAT值下至其输出设定值。从此 调节是线性的，结果是内部的高功率耗散 LDO。这导致更大的能源消耗，也 需要能够耗散的电路板设计和IC选择 这种能量。

降压-升压

与旁路-升压架构相比，降压-升压 该电路中使用的转换器永远不会停止调节其 输出至 3.4V。此外，调节完全切换 模式，提供高效运行。图 4 显示 降压-升压动力传动系架构及其操作台。

图4.降压-升压动力传动系和操作台。

对于 V.BAT> V抄送，IC在降压（降压）模式下进行调节，而对于V.BAT< V抄送它可以无缝过渡到升压（升压）操作。整个电池电压范围以开关模式、高效率的方式覆盖。图 5 显示了 电池配置文件随时间放电和LDO输入电压 用于降压-升压架构。

图5.降压-升压动力传动系和操作台。

图 6 叠加了两种操作模式并突出显示了 降压-升压在方面具有明显优势的部分 的功耗。阴影三角形代表权力 在旁路-升压操作的线性调节中丢失。

图6.LDO输入电压曲线与降压-升压与旁路-升压。

个案研究

在本案例研究中，我们比较了系统效率（从 V.BAT到 V外） 的 MAX77801 降压-升压 IC 至 竞争对手的旁路升压IC。每个稳压器为一个负载为 500mA 的 3.3V LDO 供电。

图7.效率测试设置。

图 8 显示了比较的结果。实线表示 效率和虚线表示电池电流消耗 对于每个解决方案。不出所料，两者的效率 当 V.BAT低于或靠近 LDO 输出电压。超出此范围，并且在整个时间 V.BAT高于LDO输出电压，降压-升压的效率 （90%以上）远远优于旁路-升压 （充满电时低至 75%）。这种卓越的性能是 由于降压-升压 IC 能够为 LDO 在整个工作范围内处于开关模式。

图8.降压-升压与旁路-升压效率比较。

结论

降压-升压架构与旁路-升压架构的比较 架构表明，原则上，降压-升压 以卓越的效率运行。实际比较 MAX77801降压-升压方案与竞争产品方案的比较 旁路-升压架构表明，在操作中，存在 Maxim器件效率高达17%。因此 降压-升压 IC 是功耗吝啬的便携式应用的理想解决方案。

审核编辑：郭婷