高频开关IC为便携式电话供电

该设计理念展示了高频开关转换器如何为便携式电话供电。文章解释说，开关频率对于电话和收音机来说可能是一个问题，除非开关能量的频率相对较高，否则很难过滤。该电路以高速率（375kHz）驱动开关转换器，产生易于滤除的高频噪声。MAX1044开关电容电压转换器。

开关电容电压转换器为电池供电系统提供了方便的负电压源，但开关频率给便携式电话和收音机带来了问题。开关能量表现为载波频率的边带，除非其频率相对较高，否则很难滤除。

例如，图1中的IC1是一个开关电容电压转换器，通常工作在4kHz。通过将其 BOOST 引脚连接到 V+，您可以将该频率提高到 32kHz 左右，从而将干扰移动到大多数音频应用的目标频段以上。对于无线电应用，开关频率必须更高。

图1.以异常高的速率（375kHz）驱动该开关转换器会产生易于滤除的高频开关噪声。

IC1的OSC引脚允许您使用高达500kHz的外部频率覆盖内部振荡器。所示布置以占空比为50%的375kHz方波驱动IC。HC逻辑门提供所需的轨到轨幅度，内部二分频级在将该驱动信号施加到内部开关之前降低该驱动信号的频率。由此产生的边带距离载波约190kHz，可通过滤波轻松去除。

以下数据说明了负载电阻和输出电容（C2）对输出电压、纹波幅度和电源电流（IC1）的影响：

 

输出电容	负载电阻	1毫欧	100kΩ	10kΩ	1kΩ
C2 = 0.1μF	-V外（五） I + （毫安） M脉动（毫伏P-P）	4.95 2.29 60	4.92 2.34 60	4.88 2.78 70	4.56 6.60 200
C2 = 1μF	-V外（五） I + （毫安） M脉动（毫伏P-P)*	4.93 2.43 20	4.92 2.46 20	4.88 2.90 20	4.61 6.77 60
C2 = 10μF	-V外（五） I + （毫安） M脉动（毫伏P-P)**	4.94 2.37 10	4.93 2.41 10	4.90 2.85 10	4.62 6.63 30
* 外加 100mV、0.1μs 尖峰 ** 外加 60mV、0.1μs 尖峰

 

较大的输出电容明显改善了负载调整率和纹波电压。将一个 0.1μF 陶瓷电容器与 C2 并联可将快速尖峰幅度（对于 1μF 和 10μF 的 C2 值）降低至约 20mV。如果可行，在输出端增加线性稳压器可以进一步减小输出电压随负载电流的变化。

当IC1为数据转换器产生负电源时，可以通过将IC1与系统时钟或数据转换器的时钟同步来最小化开关噪声的影响。或者，您可以在每次数据转换期间关闭芯片（使用BOOST引脚），前提是C2可以在这些间隔内支持负输出电压。

审核编辑：郭婷