微功耗升压式开关电源MIC2141

一、 概述

　　MIC2141是一种适用于三或四节镍氢电池或一节锂电池供电的微功耗升压式DC/DC变换器，其特点是输出电压Vo受外电压Vc控制。此变换器工作频率是330kHz，占空比18%，采用门控振荡器结构。

　　该变换器能用于输出电压必须动态调整的应用，输出电压Vout与控制电压Vc的关系为Vout=6Vc，即Vc在0.8～3.6V时输出电压Vout为4.8～22V。外部仅需要三个元件就可以工作， 静态电流为70μA，既节省空间又满足便携式产品对功耗的要求，典型输出电流为1～10mA，工作温度范围为-40℃～85℃，转换效率超过85%。关断状态时，典型耗电小于2μA。

二、 MIC2141结构和功能

 　　MIC2141采用5脚SOT-23-5封装，内部结构如图1所示。它由N沟道功率MOSFET作开关，由基准电压源、振荡器、误差比较器、或非门等组成。MIC2141的引脚功能如表1所示。

电压调节是由一个滞后的比较器通过门控内部振荡器调节输出电压来实现的。使用者可以给Vc引脚设置电压，输出电压在内部被分压，与Vc相比较，调节输入电压，从而使输出电压达到Vc的6倍。比较器内置一个滞后，可以决定电压输出时低频纹波出现的数量。一旦输入比较器的反馈电压超过控制电压10mV时，高频振荡器的驱动器将关断开关管。当输入比较器的反馈电压回到控制电压时，比较器将会重置，高频的振荡器会再次选通开关管。比较器10mV的典型滞后相应的会引起输出时60mV的低频纹波。使用时，可以通过调节Vc控制引脚来调节输出电压值。最大输出电压由输出开关管的电压容量所限制。若输出电压超过额定电压30mV时，内部比较器将无法驱动输出端的驱动器。当输出电压下降至低于额定电压30mV时，驱动器再次作用。

　　在参考电平时，实际上输出电压是通过Vc控制输入端设置的。输出电压等于Vc电压值的6倍，输出时产生的纹波是比较器滞后电压的六倍。因此，如果有10mV的滞后电压，那么输出电压与额定电压将会有±30mV的变化。正常情况下，比较器需要Vc端的最大电压至少比VIN小200mV。

 

三、MIC2141的典型应用

　　MIC2141应用广泛，可用于LCD的偏置电源，CCD数码相机电源，升压式开关电源，12V闪存器电源等。

升压的开关电源典型电路如图2和图3所示。

图2的这种电路只能获得相当于Vc电压6倍的输出电压。

　　图3电路可以扩宽整个系统获得输出电压的范围。由图中公式可见，通过改变R1、R2 的比值可以获得Vc电压的6倍到8倍或10倍的输出电压。图3所示输出电压为Vc的8倍，当Vc为2.5V时，Vout为20V。