該設計筆記介紹了單端初級電感轉(zhuǎn)換器(SEPIC)優(yōu)于反激變壓器和升壓型線性穩(wěn)壓電路的特性，本文提供的SEPIC開關調(diào)節(jié)器能夠在多節(jié)電池供電條件下，以78%的效率維持穩(wěn)定的3.3V輸出。本設計的優(yōu)勢在于利用一個簡單的SEPIC電路即可在關斷狀態(tài)下不消耗任何電流，能夠提供非常穩(wěn)定的輸出電壓。本文重點介紹了MAX608升壓型DC-DC控制器。

由2或3節(jié)電池產(chǎn)生3.3V輸出對于設計工程師來說具有一定的挑戰(zhàn)性。當電池滿充時穩(wěn)壓電路必須具有降壓特性，但是隨著電池的放電還需要將其電壓進行提升以便使輸出穩(wěn)定。對于這個難題的解決方案之一是采用反激變壓器的設計，這就要求對于不同的負載情況選擇不同的變壓器匝數(shù)比以保證穩(wěn)定的輸出。

作為另一種選擇，單端初級電感轉(zhuǎn)換器(SEPIC)具有更為簡單的電路形式(圖1)。該電路能夠以78%的效率產(chǎn)生3.3V、400mA輸出。輸入電壓既可高于又可低于輸出，由一個電容(C2)完成輸出與開關主回路間的能量耦合。這種配置可提供反激變壓器和升壓線性調(diào)節(jié)電路所不具備的兩個優(yōu)點：關斷狀態(tài)下沒有輸出電流；當VIN電壓變化經(jīng)過VOUT電平時，VOUT輸出保持良好的穩(wěn)定。

圖1. 當VIN在3.3V上下范圍內(nèi)變化時(以2或3節(jié)電池供電時的情況為例)，這種SEPIC開關調(diào)節(jié)器能夠?qū)⑤敵鍪冀K穩(wěn)定在3.3V。

該電路中的兩只電感可以是兩個獨立的元件也可以是繞在同一磁芯上的兩個繞組。其工作原理不同于變壓器，因此不必去考慮耦合系數(shù)。電容C2、C3和C5應該具有較低的等效串聯(lián)電阻以獲得最佳效率。C2的額定電壓必須大于最高輸入電壓，外部開關(Q1)的耐壓值必須高于(VIN + VOUT)之和。

通過捕獲Q1的開關脈沖，肖特基二極管D2可將V+端電壓提升至(VIN + VOUT)。這樣就提高了Q1的柵極驅(qū)動電壓而使它引起的功耗降低，這對于較低的輸入電壓非常有利，但同時也限制了VIN的上限(最大12V)。輸出電流在VIN = 2V時為300mA，VIN = 3V時為400mA，效率隨負載電流的變化情況請參見圖2。

圖2. 圖1電路的效率接近于80%

審核編輯：郭婷