用降压稳压器获取高电压

几家半导体制造商所提供的电流型降压控制器的输入电压范围是30 ~ 36V，但输出电压范围只能从基准电压到大约6V；这种输出电压的局限性是电流检测放大器的共模电压限制引起的。在实际应用中，电源设计师必定能为打印机、服务器、路由器、网络设备和测试设备产生很高的输出电压。采用常规降压稳压器来提供较高的电压是一个难题。图1所示电路可解决这个难题：采用一个外部运算放大器、一个小信号pnp三极管和一个低输出电压降压稳压器，在负载电流高达2.5A时通过27V输入电源提供了20V输出电压。你只要调低检测电阻R₂的阻值，就可以方便地给该电路编程，以提供较大的负载电流。图1中的控制器IC₁是MIC2182，运算放大器IC₂是MIC6211；电阻R₃和R₆按下列公式对输出电压编程：V_OUT=20V=V_FB(1+R₃/R₆)。
图1  使用标准的电流型降压稳压器来产生20V输出电压的电路。
　　降压控制器的C_SH（引脚8）和V_OUT（引脚9）通常跨接在检测电阻R₂两端，输出电压可达6V。该控制器在其检测到这两根引脚之间的电压接近100mV时，就会确定电流极限。在V_OUT=20V的情况中，运算放大器和Q 3就会使R2上的压降从20V降低到5V，处于降压稳压器内部电流检测放大器的输入共模范围之内。为了更清楚地了解电路的工作原理，我们假设：为了获得1A的负载电流，R2上的压降为40mV。流过R8的电流为400μA  ((20.04-20)/100)，流过R₉和R₄（经由Q₃）的电流也是400μA。而这一电流在R4上产生的压降为40 mV (400μA×100Ω)。控制器的VOUT引脚与内部5V稳压器（VDD）和R₄相连，R₄的另一端则与引脚C_SH相连接。V_OUT引脚上的电压为5V，C_SH引脚上的电压为5.04V。这两根引脚间的电压差正好是R₂上的压降。图1所示的简单电路，使我们使用常规低输出电压电流型降压稳压器，就可以在负载电流高达2.5A且VOUT=20V的情况下获得大于95%的效率。图2示出了该稳压器的效率。
图2  图1所示稳压器电路的效率曲线图。