电子产品世界

LT1173升压电路设计详解（LT1173应用于step-up模式）
LT1173升压应用电路详解（LT1173应用于step-up模式）

这里举一应用实例，即应用于APD接收电路中的二极管反向偏置电压产生电路。该电路采用了DC-DC专用电路LT1173,LT1173内部包含脉冲产生器、输出开关管（其集电极SWI和发射极SWZ引到片外）、以及比较放大电路。电路图如图11.26所示。



图11.26APD高压产生电路

LT1173稳压原理不同于PwM电路，它控制的是开关脉冲的数目（称为门控振荡技术），当输出电压过大时，内部振荡器停止工作，停止功率变换，输出电压就会下降；当输出电压过低时，内部振荡器恢复振荡，开始功率变换，输出电压就会上升。PWM技术控制的是连续开关脉冲的占空比，实际上两种方式最终控制了脉冲序列的直流分量（功率）。所以说，在实际测试中，在LT1173的3脚（SWI：内部开关管的集电极）会看到周期脉冲的断续现象，这就是内部稳压机制在起作用。

LT1173既可以工作在boost（亦称step一即）模式，亦可工作在buck（亦称step-down)模式。图11.26电路在结构上等效于boost型电路，这在H.3.1.2节中已经有介绍，此处再给出其结构图如图11.27。从H.3.1.2节可以得知，输出电压Vo是大于输入电压Vi的，这就是step-up的由来。



下面介绍图11.26的工作原理：在图11.26中，LTll73的3脚（Swl）为内部开关管的集电极，L4为储能电感，当开关管打开时，电感上将有线性增加的电流流过（注意，此时由于SWI引脚的电位为开关管的包含压降，所以电容C49存有的电荷将通过二极管DZ向电容C36充电），当开关管关闭时，电感上产生反电动势，导致二极管D4导通，向电容C49充电，同时，二极管Dl也会导通，向电容C37、C38、C39、C49、C40充电（此时，C36放电）。L3为抑制高频噪声的磁珠滤波电感，C犯、R12构成RC滤波器，最终得到输出电压。由上分析可知，整流部分有点特殊，由二极管DI、DZ、D4和电容C36、C37、C38、C39、C49、C4O、C49构成，这是一个三倍压整流电路，每个二极管阴极对地电压是不等的。下面介绍一下倍压电路的工作原理。



图11.28是六倍压整流电路示意图，输入交流信号Vi经过该电路整流之后，在不同的二极管阴极输出不同的电压，串联的二极管越多，最终得到的输出电压就越大。与单管整流电路相比，倍压电路广泛应用于需要得到数千伏特以上直流电压的变换器中（如达几万伏特的CRT第二阳极加速电压），这是因为，采用单管整流时，次级线圈上感应电压的峰峰值必需达到输出电压值的幅度，所以次级线圈匝数会很多，这样就 必须分许多层缠绕，由于线圈上感应电势很大，如果绝缘措施不当，紧密挨在一起的线圈极其容易产生击穿放电现象，从而将线圈和开关管烧 毁。通过分析图11.28可以得知，输出电压是分摊在每个电容和二极管上的，尽管输出电压随着二极管串联的数目增加而增加，但是每个器 件的应力参数却不需要很高，这也是倍压电路的优点。

重新回到电路图11.26。电阻R26、R27、R28构成分压采样电路，得到反馈电压送至LT1173的反馈比较端口FB(8脚），根据LT1173的资料可知，内部参考电压为1.245V，所以FB上的电压会在这个值附近波动，如果FB端子的电压值偏在一侧，说明电路参数设置不当，没有正常工作。

电感值的计算较复杂，所有开关电源变换器都是如此。一般的思路是：根据输出功率要求推算出电感电流平均值；然后根据电感电流是线性变 化的关系，推算出电感的峰值电流；再根据导通脉冲宽度时间，根据电感电压、电流与电感量的积分方程式计算出电感量；然后根据磁心的磁 导率、最大饱和磁通量决定线圈的匝数。LTI173的手册中，给出输出电感L4如何选取的详细计算方法。

关键词： LT1173升压电路设计详解（LT1173应用于step-u