开关模式转换器在满负载连接时启动

启动电路由微处理器（μP）监控电路MAX809L和电荷泵电路组成，用于监视升压转换器输出电压。高效率升压控制器MAX608用于升压输出电压，由监控电路MAX809L控制的电荷泵电路用于在输出电压达到其调节电平时连接满负载。

图1所示升压转换器采用2节或3节电池供电，可从其稳定的5V输出提供高达500mA的电流。然而，在启动或掉电条件下，输出和负载保持断开状态，直到输出达到稳压。

图1.为确保满载启动，该稳压升压转换器中的额外电路会断开负载，直到输出电压达到稳压。

IC1的V+端子（引脚2）为芯片提供电源和反馈。这种“自举”操作（芯片由其自身输出供电）允许从低至+1.8V的输入电压启动，除非重负载完全阻止启动。

正常工作需要足够的栅极驱动电压，以在开关MOSFET中提供低导通电阻，但在启动时，该驱动仅限于电池电压。由此产生的 MOSFET 中的高导通电阻可防止转换器输出上升到其指定水平。另一方面，仅在V之后连接输出和负载外在容差范围内，允许 MOSFET 以最小的导通电阻完全导通。

IC2 的 N 沟道 MOSFET 在“完全导通”状态下的额定导通电阻为 3.5A、12V 和 0.05Ω。器件#2（左侧）是开关晶体管，器件#1是高边负载开关。负载开关的栅极驱动来自电荷泵（C4和双二极管D2），该电荷泵由L1底部的开关节点驱动。启动时，μP监控器（IC3）发出复位（引脚2的低输出），阻止C4充电。

然而，当IC3的引脚3升至4.65V以上时，引脚2变为高电平，使C4能够在每次开关节点变为低电平时通过右侧二极管充电。每次返回高电平时，C4 电压都会增加输出电压，从而将 MOSFET 栅极 （G1） 提升至约 9.5V。该电平由栅源电容上的电荷维持。因此，在启动时，电荷泵输出斜坡上升至约4.5V，然后在IC3的RESET输出变为高电平时跳至9.5V。只有这样，高边开关才会打开并连接负载。

如果IC3的240ms上电延迟过长，可以用另一个μP监控器（MAX821）代替IC3，选择最大1ms、40ms或200ms的延迟。该升压转换器电路具有脉冲频率调制（PFM），因此需要大约5μA的最小负载，以确保转换器（以及电荷泵）偶尔继续开关。实际上，这个最小负载是由肖特基整流器（D1）中的反向漏电提供的，但如果D1被低漏电非肖特基整流器取代（或者如果你只想保证负载），请将R3的值降低到1MΩ。

所示电路提供高于80%的效率，同时提供250mA（2.0V输入）或500mA（2.7V输入）。哈里斯 MOSFET 具有 V 形总（千）最大 2.0V，但用较低 V 替换开关总（千）（如Temic Si6946DQ）可以修改电路，从低至1.8V的电池电压开始。

审核编辑：郭婷