这是一个来自现实生活中的问题:我们如何提高升压转换器的输出电压?如果你可以无限地使用合适的IC,那你还算幸运,但如果没有呢?亦或是,你可能因为某些特殊要求而只能使用特定芯片,例如,它在某些环境条件下能保持稳定,或者它具有某些特定功能/接口,又或者它易于获取或是价格低廉。这里以ADP1611升压转换器为例。应用电路如图1所示。
图1:5至15V ADP1611升压转换器的应用电路。
其输出电压被限制为20V,这主要是ADP1611的输出开关导致的。在ADP1611中添加一个微型GaN FET(例如EPC2051)可将此限制提高到100V以上(图2)。
图2:添加了GaN FET的5V至40V升压转换器。
图2所示的级联由内部开关晶体管和新加入的FET组成,它的频率特性比单独的内部开关更好。因此,如果新添加的GaN FET的导通电阻(Rds(on))也比内部开关低得多,就不会降低效率。
为了实现这一可能,升压转换器应具有开漏(或开集)输出。此外,必须重新配置电感器、二极管和芯片输出的连接,如图2所示。二极管D2可保护内部开关免受过压影响。
不要忘记在计算中使用这个新的输出电压值。输出二极管、电容器和电感器的额定值也应符合新电压的要求。而对于输出二极管,我则使用了HER107。
添加此GaN FET只会使ADP1611的开关电阻(0.23Ω)增加15mΩ,增幅不到10%。请注意,EPC2051的栅极-源极电压(VGS)不能超过+6V,因此务必小心。
(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Expanding output range of step-up converter,由Ricardo Xie编译)