自舉是一種可應(yīng)用于大多數(shù)升壓轉(zhuǎn)換器的技術(shù) 并使轉(zhuǎn)換器能夠在驅(qū)動時低至較低電壓運行 重物。許多便攜式設(shè)計需要升壓轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換低電平 電池電壓進入更高，但隨著電池電壓衰減， 升壓轉(zhuǎn)換器FET的驅(qū)動減少，有時可以減少 輸出可用的電流。引導(dǎo)克服了這個問題 并購買額外的電池壽命，同時提高重負載下的效率。

這些提升是為工作而設(shè)計的

ADP1612是一款低成本、高效率升壓轉(zhuǎn)換器，工作頻率為 1.3 MHz，非常適合需要物理處理的消費電子電路 小。它具有一個關(guān)斷引腳，可將靜態(tài)電流降至2 μA以下 工作在低至 1.8 V 的輸入電壓下，非常適合電池供電的電子設(shè)備。然而，隨著電池電壓的下降，其峰值電流 瀑布。如果電池在最后幾個小時需要輕輕處理，這可能是一個好處，但這也可能導(dǎo)致在電池電量不足的情況下駕駛重負載時出現(xiàn)問題 輸入。自舉克服了這個問題，并提供高輸出電流 具有高效率，同時允許電池電壓低至 較低級別。

從 升壓轉(zhuǎn)換器

圖1顯示了ADP1612的標準評估板。200 mΩ 電流 檢測電阻與電池輸入串聯(lián)以測量輸入 當(dāng)前。在電池輸入端增加了一個大的電解電容器 平滑電感電流峰值的電路，使平均電池電流 可以高精度地測量檢測電阻兩端。 電池電壓是用數(shù)字電壓表測量的，因此， 輸入功率可以通過將電池電壓乘以輸入電流來計算。 阻性負載被添加到輸出端，轉(zhuǎn)換器的效率 通過將輸出功率除以輸入功率來計算。

圖1.ADP1612的評估套件。

探測開關(guān)節(jié)點（SW）告訴我們很多關(guān)于DC-DC轉(zhuǎn)換器的信息 執(zhí)行。當(dāng) FET 導(dǎo)通時，電感電流斜坡上升，導(dǎo)致 開關(guān)節(jié)點底部電壓斜坡，與FET的導(dǎo)通成正比 電阻。此電壓越低，F(xiàn)ET 的導(dǎo)通電阻越低。因此 給定電流下FET中的損耗越低。圖 2 顯示了交換機 節(jié)點，采用非自舉配置，電池電壓為 2 V。底部 的開關(guān)節(jié)點電壓顯示約180 mV的峰值。

圖2.開關(guān)節(jié)點電壓，2 V 輸入，非自舉。

將電池電壓增加到3 V得到的開關(guān)節(jié)點波形如 圖3.在這里，我們注意到由于電池電量較高，占空比已下降 電壓，而且開關(guān)節(jié)點的低部分電壓明顯處于 較低電平，峰值約為80 mV。但是，由于FET電流為3 V 電池電壓低于 2 V 電池電壓，很難看到 如果ON電阻確實降低了。

圖3.開關(guān)節(jié)點電壓，3 V 輸入，非自舉。

然后將圖1中的電路轉(zhuǎn)換為自舉配置。 自舉涉及連接 V在ADP1612至輸出端的引腳 電壓。一旦器件啟動，它就會由較高的輸出電壓供電， 因此，在ADP1612不知道 電池電壓水平。修改后的電路如圖4所示。

圖4.引導(dǎo) V在引腳從輸出電壓。

使能引腳可以連接到電池電壓 V巴特或輸出 電壓。將其連接到電池電壓可置位欠壓鎖定 （UVLO） 如果電池電壓低于大約 1.7 V，則在連接時 輸出電壓允許ADP1612保持開關(guān)，即使電池 電壓已經(jīng)下降到遠低于此的電壓。

圖5顯示了非自舉和自舉的效率結(jié)果 電池電壓為 2 V 且輸出電壓測量的配置 的 4.95 V。

圖5.ADP1612采用2 V輸入時的效率，采用非自舉和自舉（b/s）配置。

自舉配置的效率曲線由 圖5中的實線，在輕負載時明顯較低。這主要是因為 器件的靜態(tài)電流（約4 mA）現(xiàn)在來自輸出 電壓和有效乘以系數(shù)

我們還可以看到，自舉電路開始提供效率 改善重負載電流（約260 mA以上）工作時 由于較高的FET驅(qū)動，電池電壓較低。

圖6和圖7顯示了自舉開關(guān)節(jié)點電壓的底部 模式。需要注意的是，自舉僅影響電源電壓 到控制器 IC。它不會影響電源路徑（電感和輸出二極管）。 因此，我們現(xiàn)在可以直接比較2 V自舉和非自舉開關(guān)節(jié)點電壓（圖6和圖2）以及3 V自舉開關(guān)節(jié)點電壓 以及非自舉開關(guān)節(jié)點電壓（如圖7和圖3所示）。

圖6.開關(guān)節(jié)點電壓，2 V 輸入，自舉。

圖7.開關(guān)節(jié)點電壓，3 V 輸入，自舉。

使用低電池電壓自舉具有明顯的優(yōu)勢。與一個 2 V 電池電壓，非自舉開關(guān)節(jié)點電壓峰值為 180 mV 相比之下，自舉電路僅為100 mV，表明導(dǎo)通較低 電阻FET，從而降低損耗。似乎很少，如果有的話， 電池電壓為 3 V 時自舉電路的改進，兩者兼而有之 開關(guān)節(jié)點波形峰值約為80 mV。

你能走多低？

另一個有用的實驗是觀察電池電壓可以多低 在輸出電壓開始失去穩(wěn)壓之前。圖 8 顯示了比較 在自舉模式和非自舉模式之間。

圖8.負載電流與最小輸入電壓的關(guān)系

在非自舉電路中，我們看到UVLO電路通過電池激活 電壓低于約1.7 V，如藍色曲線所示。相比之下，圖4中的自舉電路將使能和V連接起來。在引腳連接到輸出電壓 （5 V），從而擊敗UVLO，因此允許電路運行至A 電壓低得多。但是，電路不能從任何地方產(chǎn)生電力。這 ADP1612具有峰值電流限制;因此，負載電流越高，越高 電池電壓需要為固定峰值開關(guān)提供負載電流 當(dāng)前。因此，圖8的紅色曲線幾乎隨著負載電流線性增加 增加。

最小工作電壓由 轉(zhuǎn)換器，約為 90%。從等式

5 V 輸出和 90% 的最大占空比決定了最小電池電量 電壓為 0.5 V，與圖表中顯示的結(jié)果一致。

圖8令人驚訝的是，非自舉電路 可提供比電池電壓高于 2.2 V 的自舉電路更高的負載電流。這是因為ADP1612的靜態(tài)電流更高 在自舉模式下，因為它從輸出電壓運行。此外， ADP1612的效率低于100%，因此進一步提高了所需的 給定負載電流下電路的輸入電流。這導(dǎo)致略微 與自舉模式下所需的輸入電壓（約 150 mV）相比更高 使用非引導(dǎo)模式。如前所述，自舉的好處 對于較高的電池電壓和優(yōu)點，電池電壓并不顯著 更高的柵極驅(qū)動帶來的不足以抵消增加的損耗 通過自舉電路中增加的靜態(tài)電流。

其他優(yōu)點和缺點

自舉配置也會對 電路?，F(xiàn)在的 V在ADP1612的引腳由輸出、電池供電 電壓需要比非自舉電路高一肖特基 二極管壓降。肖特基二極管兩端的壓降隨電流變化而變化： 大約 100 mV（電流為 50 μA 時）至較高電流下的 200 mV 以上。它是 通過實驗發(fā)現(xiàn)，非自舉的啟動電壓 電路約為1.75 V（等于UVLO閾值），而上升至約1.95 V 用于自舉電路。

結(jié)論

自舉可以應(yīng)用于任何在啟動時不會斷開電池電壓與輸出的升壓轉(zhuǎn)換器。 輕負載效率較差的影響可以通過使用具有以下特征的設(shè)備來減輕 非常低的靜態(tài)電流。較高的啟動電壓通常不是問題 因為電路通常不需要在電池沒電的情況下啟動。

如果電路的負載電流對于其大部分工作來說都非常輕，或者 高電池電壓，那么自舉可能不會給你帶來任何好處。然而 如果負載很重，并且電路需要繼續(xù)工作到 電池的最后消亡分鐘，那么引導(dǎo)是值得考慮的。

審核編輯：郭婷