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如何转换高压应用?试试这个
发布时间:2021-07-28 阅读量:1111 来源:我爱方案网 作者:ADI

电子通信领域正迅速扩展于日常生活的各个方面。检测、传输和接收数据都需要使用大量器件,例如光纤传感器、RFMEMS、PIN二极管、APD、激光二极管、高压DAC等。在许多情况下,这些器件需要几百伏的电压才能运行,因此需要使用DC-DC转换器,以满足严格的效率、空间和成本要求。


ADI的LT8365是一个多用途单芯片升压转换器,集成了一个150V、1.5A开关,因此特别适用于通信领域中包括便携式器件在内的高压应用。可以轻松从低至2.8V和高至60V的输入中生成高压输出。芯片具备可选的展频功能,可以帮助消除EMI,还有许多其他常用的特性。


图1和图2所示的转换器被用于从12V输入源为高压DAC、MEMS、RF开关和高压运算放大器提供正压和负压电轨。这些转换器在断续导通模式(DCM)下运行,提供最高10mA电流,以及+250V和–250V输出电压,转换效率约为80%。


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图1:12V输入到250V输出的2级升压转换器


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图2:12V输入到–250V输出的2级反相转换器


升压比>1:40


在升压转换器中实施DCM运行的一个优势在于:不论占空比多高,都能够实现高升压比。此外,电感和输出电容的值和物理尺寸都可以减小,从而减小PCB上所使用的解决方案的整体尺寸。图3所示的电路可以轻松部署到小于cm2的空间内。


在有些情况下,可用的输入源的电压可能非常低,但却需要高输出电压。此时,可以使用图3所示的转换器来驱动多个雪崩光电二极管、PIN二极管,以及其他需要高偏置电压的器件。这些升压转换器可以从3V输入生成125V输出,负载电流最高3mA。


微信图片_20210728102218_副本.png

图3:3V输入到125V输出的升压转换器


图4所示的转换器利用3V输入,将125V输出提升到250V输出,且支持约1.5mA电流。在通信领域,有许多器件都需要从低输入电压源中获得这么高的偏置电压。


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图4:3V输入到250V输出的2级升压转换器


到底可以达到多高或多低?


在需要极高电压的情况中,无论是正电压或负电压,升压转换器都可以使用多级来将输出升高至2倍、3倍甚至更多。图1和图2中所示的转换器展示了在两个方向(正电压和负电压)如何将开关电压翻倍。图5中所示的3级升压转换器可以从12V输入生成8mA、375V输出。


注意:可用的输出电流必须随着输出电压上升而下降,这是因为开关电流能力没有改变。例如,用于提供20mA电流的单级转换器在添加第2个级时,会提供约10mA电流。添加更多级时,始终确保峰值开关电流始终位于可保证的开关限流值范围内。


微信图片_20210728102225_副本.jpg

图5:12V输入到375V输出的3级升压转换器


输出电压检测得到简化


LT8365提供单个FBX引脚来检测输出电压。如本文中所示的所有示意图一样,由连接到FBX引脚的简单电阻分压器来检测输出电压,无论输出极性为何。


结论


LT8365支持需要对低至2.8V的输入电压实施紧凑、高效、高输出电压升压转换的应用,这在通信领域是非常常见的。它也可以用作反相转换器,在常用的拓扑中,则可用作(例如)CUK和SEPIC转换器。LT8365采用小型散热增强16引脚MSOP封装。

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