摘要：對(duì)μMAX封裝的升壓型PWM控制器MAX668/MAX669的使用特點(diǎn)進(jìn)行了分析，給出了升壓型DC/DC變換器外圍電路的設(shè)計(jì)方法和過(guò)程。

關(guān)鍵詞：PWM控制器；MAX668/MAX669；DC/DC變換器

1引言

MAX668/MAX669是固定頻率的工作于電流模式的PWM控制器，功率可超出20W且可調(diào)，效率可達(dá)90％。寬范圍的輸入電壓（1.8～28V）使其可接受多種電源輸入，具有可調(diào)節(jié)的頻率范圍（100～500kHz）、可外同步運(yùn)行等特點(diǎn)，使其對(duì)外接元件的尺寸和成本的優(yōu)化更為方便，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于敏感頻率和開(kāi)關(guān)諧波的隔離。兩種器件同時(shí)具有數(shù)控軟啟動(dòng)功能、邏輯控制的停機(jī)模式、用戶設(shè)置的峰值電流以及輸出容量12mA的5V線性穩(wěn)壓器等。其封裝形式為十分靈巧的10引腳μMAX封裝。這些優(yōu)點(diǎn)使MAX668/MAX669可以廣泛應(yīng)用于無(wú)繩電話、手提電腦等許多電子設(shè)備中。

2管腳功能和使用特點(diǎn)

其封裝形式如圖1所示。

各管腳功能如下：

腳1LDO5V的芯片調(diào)壓器輸出，該調(diào)壓器為內(nèi)部的所有電路供電，包括EXT門極驅(qū)動(dòng)，通過(guò)1個(gè)1μF的陶瓷電容器與接地端連接；

腳2FREQ振蕩頻率設(shè)定的輸入端，通過(guò)1個(gè)電阻ROSC連接FREQ與接地端，設(shè)定頻率fOSC=5×1010/ROSC，頻率為100～500kHz可調(diào)，當(dāng)SYNC/SHDN利用外部時(shí)鐘時(shí)同樣使用該電阻；

腳3GND邏輯地；

腳4REF125V的參考輸出，通過(guò)022μF的電容與接地端連接，可以有50μA的電流；

腳5FB反饋輸入，其閾值為125V；

腳6CS＋電流傳感器的正輸入端，在CS＋與PGND之間接電流傳感器電阻RCS；

腳7PGNDEXT門極驅(qū)動(dòng)和電流檢測(cè)負(fù)向輸入端；

腳8EXT外部MOSFET門極驅(qū)動(dòng)輸出；

腳9VCC電源輸入到腳1調(diào)壓器，VCC可以接受28V的電壓，由一個(gè)01μF陶瓷電容與接地端連接；

腳10SYNC/SHDN停機(jī)控制和同步輸入，有三種控制模式：當(dāng)該管腳為低電平時(shí)，停機(jī)；當(dāng)為高電平

圖1MAX668/MAX669的封裝形式

圖2升壓型DC/DC變換器

時(shí)，由腳2設(shè)置的振蕩頻率運(yùn)行；當(dāng)外同步運(yùn)行時(shí)，由時(shí)鐘設(shè)置運(yùn)行頻率，轉(zhuǎn)換周期起始于輸入時(shí)鐘的上升沿。

MAX668與MAX669的不同之處是可以運(yùn)行于自舉或非自舉兩種狀態(tài)，輸入電壓在3～28V，VCC可以連接到輸入、輸出或其它電壓源。在自舉時(shí)，輸出不高于28V，在非自舉時(shí)，輸出可高于28V并可調(diào)。MAX669輸入電壓在1.8～28V之間。必須連接成自舉狀態(tài)，輸出電壓不高于28V，因?yàn)镸AX669沒(méi)有欠壓封鎖功能，當(dāng)LDO低于25V時(shí)，在開(kāi)環(huán)下以50％的占空比啟動(dòng)振蕩器驅(qū)動(dòng)EXT，當(dāng)LDO高于25V時(shí)，運(yùn)行在閉環(huán)狀態(tài)下。

SYNC/SHDN提供外同步運(yùn)行和關(guān)機(jī)控制。當(dāng)SYNC/SHDN為低電平時(shí)，芯片關(guān)機(jī)；當(dāng)SYNC/SHDN為高電平時(shí)，則芯片通過(guò)ROSC確定運(yùn)行頻率，

ROSC=5×1010/fOSC（Ω）。當(dāng)芯片為外部同步運(yùn)行時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)的上升沿為SYNC/SHDN的輸入，當(dāng)同步信號(hào)丟失時(shí)，若SYNC/SHDN為高電平，內(nèi)部振蕩器將在最后一個(gè)周期起作用，頻率仍由ROSC確定；當(dāng)利用外部時(shí)鐘時(shí)，若不能滿足15mV的電流檢測(cè)器閾值，則將切換為閑置模式，即閑置模式只發(fā)生在輕載時(shí)，此時(shí)，ROSC將被設(shè)置為低于同步時(shí)鐘頻率15％的頻率，即ROSC（SYNC）=5×1010/（0.85×fSYNC）（Ω）

MAX668/MAX669具有軟啟動(dòng)功能，而且不需外部電容器。當(dāng)芯片加電時(shí)，或者退出欠壓鎖定時(shí)會(huì)出現(xiàn)軟啟動(dòng)。MAX669只有LDO的電壓達(dá)到25V時(shí)，才會(huì)開(kāi)始軟啟動(dòng)。

3DC/DC變換器的設(shè)計(jì)

以升壓型DC/DC變換器的設(shè)計(jì)為例，對(duì)其設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。變換器電路如圖2所示。

3.1設(shè)置運(yùn)行頻率

頻率的確定主要考慮如下因素

1）噪聲因素，運(yùn)行頻率必須設(shè)置高于或低于特定的頻段；

2）高頻率允許使用小容量的電感器和電容器；

3）高頻將使芯片和FET器件消耗較大的能量，降低系統(tǒng)效率；而小容量的電感和電容器具有較小的等效電阻值，在一定程度上能彌補(bǔ)效率的降低。 當(dāng)利用內(nèi)部頻率時(shí)，ROSC（SYNC）=5×1010/fOSC（Ω）；當(dāng)利用外部時(shí)鐘時(shí)，ROSC（SYNC）=5×1010/（0.85×fSYNC）（Ω）。

32設(shè)置輸出電壓

輸出電壓由電阻R2和R3確定，首先在10kΩ和1MΩ之間選定R3，則R2為R2=R3（1）

式中：VREF為125V。

33確定電感值

根據(jù)芯片內(nèi)部設(shè)置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)贸龅碾姼辛績(jī)?yōu)化值為

LID=VOUT/(4×IOUT×fOSC)（2）

當(dāng)計(jì)算的電感值不是標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可以在較大的±30％容差范圍內(nèi)選擇標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)取值小于計(jì)算值時(shí)，電感電流的峰卜逯ILPP將變大，需使用大的輸出濾波電容，以滿足紋波要求。當(dāng)取值高于計(jì)算值時(shí)，需要增大相同比例的濾波電容器。因?yàn)槠涓哳l損耗較高，推薦應(yīng)用鐵氧體鐵芯，不要使用鐵粉芯。