电源供应器最重要的设计需着重于成本、效能、输出涟波以及噪声考虑。小体积与电池续航力强度更是消费者对便携设备的基本要求。想要达到更长的电池续航力，整个系统必须达到最高的省电效能。高效能可降低耗电量，让终端产品能采用更小的体积且更具弹性的造型设计。

高效升压DC-DC转换器是可携式设计的关键组件。包括无线鼠标在内的许多应用，都需要AA或AAA的电池供电，为电源供应器设计者提出许多挑战。高效升压的DC-DC转换器，必须从850mV与1.5V的电源，产生3.3Ｖ的输出电流。奥地利微电子AS1322单电池能满足这方面的要求，它整合定频、内部补偿的同步转换器，采用薄型3mm × 3mm × 1mm的6针脚SOT封装。使用超薄型的电感器（inductor）和陶瓷电容器（ceramic capacitor），1.2MHz固定开关频率可大幅减少的面积。

AS1322采用薄型SOT封装，只要搭配几个组件，占用7mm × 9mm的电路板空间，即能组成一个高效能3.3Ｖ/150mA的单电池转换器。当电压范围在25mA至80m之间，输出电流时（1.5Ｖ），单电池可达到90％以上的转换效率。虽然外部的低电流萧特基二极管（Schottky Diode）不是必要配备，但在更高的输出电流时，将达到最高效能。

如(图一)所示，AS1322整合速率介于0.35Ω（N）到0.45Ω（P）的低闸电荷内部开关，并促使转换器达到高效能。在所有运作温度范围内，电流开关限制一般为850mA，使用电力饱满的单颗碱性AA电池输出功率可达0.66W，两颗可达2.5W。电流控制模式带来优异的输入与输出负载功能。斜率补偿（当工作周率超过50％时，需要防止半调波的不稳定）与电路系统镶嵌在一起，不论输入电压量多高，都能维持稳定的电流门坎。

《图一 AS1322内部模块图》

内部回馈回路补偿机制，能取代外部组件需求，有效降低整体成本，并简化设计流程。省电运作（AS1322A）模式能在低负载（额定负载电流ILOAD

<3mA）模式下提升转换效能，当需要启用电源转换器时，可让输出电压调节维持在1％之内。此外，当输出电压维持在调节范围时，转换器就会切换至睡眠状态，可大幅降低闸极充电的损耗以及静态电流。而AS1322B不具备省电模式，在整个运作范围内维持固定的脉冲宽度调变（PWM）。

此模式能提高静态电流，在相同频率的关键应用中，固定频率的脉冲宽度调变（PWM）是相当重要的因素。否则AS1322A与B就相同无异。关机时电流维持小于1μA，这个接脚的磁滞现象支持单一升压电阻持续电压输入（VIN）的运作。关机时应注意，VOUT维持低于VIN的600mV不稳电压。若处于关机模式时，内存或实时频率仍须持续运作，这项功能就能发挥相当大作用。

藉由改变分压器的电阻值，即可轻松改变输出电压。可参考(公式一)，其中R1与R2如图一所示。

Vout = 1.23V(1 + (R1/R2) -----(1)

当AS1322在输入电压低于1V的环境下运作，能提供电压范围介于2.5V至5V间的可调节输出电压。启动后，AS1322会持续在输入电压0.65V的环境下运作，唯一限制是输入电流是否能提供充足的电力。此功能取代大型的输入旁通电容器，协助业者进一步节省电路板空间与成本。且在0.65V输入电压下运作的能力，能让产品从将耗尽的电池中延长续航力。无线鼠标单电池的续航力介于AS1322与其他相似组件之间，显示AS1322在相同的测试条件下，能提供多出6小时的运作时间。AS1322增加40%的运作续航力，让执行最终结果获得显著的优势。两者的比较如(图二)所示

《图二 单电池续航力的延伸》

当升压转换器处于不连续的模式时(在进行启动电源步骤前，电感电流低于零)，电磁干扰(EMI)议题是相当困扰的问题。为降低潜在干扰，于内部配置一个100Ω的阻尼电路，链接在电感旁，当电感电流为零及组件关闭时，即能发挥降低干扰的效果。

电磁干扰（EMI）与整体效能质量，会受到印刷电路板配置的影响。AS1322的高速运作性能需要考虑电路板的设计，不精确的技术很难达到所要求的效能目标。(图三)显示在N电路与P电路内部切换（如图一所示），运作循环中涉及到大量同时执行的电路。SW-pin、VIN-pin、CIN、COUT以及接地等电路，应缩短并加宽信道，以达到最低的阻抗损失与最低的游离电感。

《图三 一完整循环的电感电流信道 》

如(图四)为显示一建议的组件配置图。大范围的接脚铜质区域，能降低芯片温度。最理想的作法是采用独立接地面的多层机板，但并非绝对必要的组件。

AS1322A 与B 采用薄型 SOT 封装，是极小巧的高效升压DC-DC转换器。保证支持单电池运作模式。外部组件数量已减至最少，而且效能与易用性丝毫不减。

《图四 单层组件配置 》

---作者为奥地利微电子应用工程师---

AS1322 Technical Article

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