MAXIM公司電源適配器典型模塊及應(yīng)用

      近年來, MAXIM公司生產(chǎn)了許多電源適配器穩(wěn)壓器?這些穩(wěn)壓器大多數(shù)采用電池供電,因此,芯片在效率?工作范圍?精度及體積等方面都具有一定的特色?這些芯片常用于電池供電的便攜式設(shè)備中,如Laptop計(jì)算機(jī)?醫(yī)療設(shè)備?LCD顯示系統(tǒng)等方面?

      MAXIM公司生產(chǎn)的電源適配器芯片以MAX作為其前綴,如MAX639,其中639是其序號?幾乎所有的電源適配器都是以MAX6XX或MAX7XX命名的,而后綴分別表示此芯片的精度?工作溫度范圍?封裝形式和引腳數(shù)目?下面以MAX638為例加以說明?

      MAX638后面的第一個(gè)字符表示芯片穩(wěn)壓的精度?A表示穩(wěn)壓精度為5%;B表示輸出精度為10%?第二個(gè)字符表示該芯片的工作溫度范圍,不同的字母表示不同的溫度范圍?“C”表示0℃~+70℃?“I”表示-20℃~+85℃?“E”表示-40℃~+85℃?“M"表示-55℃~+125℃?

      第三個(gè)字符表示該芯片的封裝形式?“C”表示T0-220;“D”表示側(cè)面嵌銅陶瓷封裝;“F”表示陶瓷扁平封裝;“H”表示T0-66;“J”表示陶瓷雙列直插封裝;“K”表示T0-3;“L”表示無引線陶瓷封;“M”表示塑料扁平封裝;“N”表示窄型塑料雙烈直插封裝;“P”表示塑料雙列直插;“S”表示T0-52;“T”表示T0-5?T0-78?T0-99?T0-100;“U”表示T0-72?T0-18;T0-71;“V”表示T0-39;“Z”表示T0-92?第四個(gè)字符表示引腳數(shù)目?“A”表示8腳;“B”表示10腳;“C”表示12腳;“D”表示14腳;“E”表示16腳;“N”表示18腳;“P”表示20腳;“F”表示22腳;“G”表示24腳;“I”表示28腳;“J”表示32腳;“L”表示40腳;“M”表示48腳如果后綴只有3個(gè)字符,這3個(gè)字符分別表示芯片的工作溫度?封裝形式和引腳數(shù)目,且每個(gè)字符的定義如上所述

      MAXIM公司生產(chǎn)的電源適配器開關(guān)穩(wěn)壓器可分為升壓式?降壓式和反向式三種?每一種根據(jù)其控制原理又可分為PwM控制和PFM控制?

  以PwM方式工作的芯片內(nèi)部振蕩頻率是固定的,因而比較容易濾波;而以PFM方式工作的芯片內(nèi)部振蕩頻率是變化的,因而其濾波較PWM方式困難?在要求輸出功率較大,而輸出噪聲低的場合,可采用PWM方式控制?在輸出功率要求低(5W),靜態(tài)功耗較低的場合,可采用PFM方式控制

  衡量輸出電壓精度的高低可分為以下兩個(gè)方面:一個(gè)是初始精度;另一個(gè)是工作精度,它將受工作溫度和時(shí)間的影響?輸出電壓的精度是一個(gè)重要的參數(shù),它將決定靜態(tài)偏置的穩(wěn)定性和基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定性?有時(shí),還需考慮穩(wěn)壓電路的動(dòng)態(tài)特性,因?yàn)閴牡膫鬏攲⑹馆敵鲭妷撼霈F(xiàn)一個(gè)過沖?輸出噪聲的大小重要取決于濾波元件的性能?通常,輸入?輸出濾波器應(yīng)選用高質(zhì)量的瓷片電容和低ESR的電解電容來降低噪聲,普通的濾波電容將使輸出波紋增大?對于升壓式PWM穩(wěn)壓器,波紋電壓主要來源于以下幾個(gè)方面?

        ①濾波電容串聯(lián)等效電阻的影響?由于濾波電容不是理想的電容,它可以等效為一個(gè)電阻和一個(gè)電容相串聯(lián)?這個(gè)電阻就是電容的串聯(lián)等效內(nèi)阻ESR?通過電感的開關(guān)電流將在這個(gè)電阻上形成一電壓降,開關(guān)電流不同,電壓降也就不一樣,因而引起輸出電壓發(fā)生變化當(dāng)濾波電容值在一定范圍內(nèi)時(shí),單獨(dú)增加電容值將不能有效地抑制波紋,而需要降低電容的串聯(lián)等效內(nèi)阻,可選用高質(zhì)量的鉭電解電容作為濾波電容?為了降低成本,也可以采用高頻瓷片電容與電解電容并聯(lián)來代替鉭電解電容?
        ②濾波電容的分布電感?地線干擾和電磁干擾也將影響輸出電壓波紋的大小
        ③濾波電容對負(fù)載電阻反向放電的大小也影響輸出波紋的大小?
  轉(zhuǎn)換效率是輸出功率與輸入功率之比,在以電池供電的設(shè)備中,對轉(zhuǎn)換效率的要求是比較嚴(yán)格的,這里所介紹的開關(guān)穩(wěn)壓器的效率是比較高的,有的甚至可達(dá)95%以上?
  MAXIM公司的電源適配器開關(guān)穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓范圍是很寬的,其輸入電壓范圍相當(dāng)大?例如,MAX641的輸入電壓范圍為1.8~16V,輸入電壓最大值與最小值之比大于8:1?為了減小體積, MAXIM公司推薦使用貼面元件(SMC)作為開關(guān)穩(wěn)壓器的外圍元件?這樣可使得整個(gè)電路具有小巧?高效的優(yōu)越性能?
      MAXIM公司的開關(guān)穩(wěn)壓器有三種主要工作電路,即升壓式?降壓式和升降壓式?如果輸出電壓值大于輸入電壓,則為升壓式開關(guān)穩(wěn)壓器;反之,如果輸出電壓小于輸入電壓,則為降壓式電源適配器開關(guān)穩(wěn)壓器;如果輸出電壓可以高于輸入電壓,也可以低于輸入電壓,則為升降壓式開關(guān)穩(wěn)壓器?由控制部分產(chǎn)生開關(guān)脈沖,開關(guān)脈沖的頻率或脈寬受控制部分的控制?開關(guān)脈沖控制開關(guān)管S1導(dǎo)通或截止?導(dǎo)通期間,流過電感的電流逐漸增大,把電能轉(zhuǎn)化為磁能;截止期間電感反向放電,對輸出濾波電容充電,把磁能轉(zhuǎn)化為電能?根據(jù)電池?開關(guān)管?電感?負(fù)載之間的不同接法,形成了升壓式?降壓式和升降壓式工作電路?在這里,我們對 MAXIM公司近年來生產(chǎn)的近50種開關(guān)穩(wěn)壓電路中有代表性的幾種電路進(jìn)行重點(diǎn)介紹?