本應用筆記展示了外部功率MOSFET如何充當負載斷開開關，并允許開關穩(wěn)壓器在重負載和低輸入電壓下啟動。負載斷開電路將單個NiMH電池輸出升壓至3.3V，并提供600mA輸出電流。設計采用MAX1703升壓DC-DC轉換器。

在自舉升壓穩(wěn)壓器的輸出端放置一個負載斷開電路，使穩(wěn)壓器能夠以遠高于其他方式的負載電流啟動（圖 1）。在關斷期間，斷開將電池與負載完全隔離。該電路將單個鎳氫電池輸出升壓至3.3V，并提供至600mA的輸出電流。升壓型穩(wěn)壓器非常適合便攜式應用，因為它們具有高效率、低電源電流（工作電流為 120μA，停機模式為 20μA）和啟動后的充足電流。然而，許多電池無法從低電源電壓（例如單節(jié)電池）的最大負載開始。出現此問題是因為大多數低壓CMOS升壓穩(wěn)壓器從自己的輸出獲得功率，其等于V在啟動時減去二極管壓降。輸入電壓值較低，開關晶體管在啟動時無法完全增強，因此晶體管具有高阻抗，從而限制了峰值電感電流。因此，電路無法產生足夠的電流來同時為負載供電和為輸出電容充電。

圖1.增加幾個晶體管使開關穩(wěn)壓器能夠以滿負載和低輸入電壓啟動。

為了解決這個問題并確保可靠的啟動，大多數穩(wěn)壓器IC都集成了欠壓鎖定（UVLO）。集成電路1例如，一個同步升壓轉換器，其自舉操作在其輸出電壓超過2.3V的內部UVLO門限之前無法啟動。您可以使用外部功率 MOSFET Q 來克服此啟動限制1，用作負載斷開開關，并使用內置于許多低壓開關穩(wěn)壓器中的電源就緒 （POK） 比較器。R3和 R4將 POK 閾值設置為 2.5V，允許 V在高于 UVLO 閾值。Q2在驅動Q之前反轉POK輸出1.Q1斷開負載，允許 V外上升到確保Q完全增強的水平（高于UVLO）1當它打開時。因此，電路可以在滿負載下啟動，輸入電壓低至 0.8V（圖 2a）。由于電路在此開關之前獲取穩(wěn)壓器反饋，因此您為給定應用選擇的MOSFET取決于負載電流和可接受的最低負載調整率水平。所示的MOSFET是一種低閾值器件。將FB端子（引腳2）接地并移除R1和 R2產生 5V 穩(wěn)壓輸出，其性能與 3.3V 版本相似（圖 2b）。（DI #2487）

圖2.圖1中的負載斷開開關允許穩(wěn)壓器在重負載和低輸入電壓（a）下啟動。對圖1中的電路稍作修改，即可提供5V輸出工作電壓（b）。

審核編輯：郭婷