便攜式產(chǎn)品一般都采用電池供電，而因為成本和體積方面的考慮，在設(shè)計上有減少使用電池數(shù)量及體積的趨勢。另外，亦因全球能源問題，各種各類的電池使用已備受關(guān)注了。當(dāng)中包括太陽能電池及燃料電池。

而這樣就會影響到電源電壓比設(shè)備所需的工作電壓為低。這時候，就必須要追加升壓電路了。一般使用的是dc/dc升壓轉(zhuǎn)換器。

而在這超低輸入電壓的情況下，設(shè)計工程師就會面臨以下的難題。
1 開關(guān)器件的驅(qū)動問題。
2 升壓電路的啟動問題。
3 最大占空比maxduty的問題。

在這三個主要問題上，究竟有沒有好的解決方法呢？答案是肯定的。以下，我們會一一探討。

開關(guān)器件的驅(qū)動問題

傳統(tǒng)dc/dc的工作電壓一般都在1.0v以上，而如果輸入電壓降到0.6v以下，dc/dc的內(nèi)部電路不能正常工作。

以圖1為例，若開關(guān)dc/dc的驅(qū)動電壓取自輸入電源的話。當(dāng)電源電壓低于dc/dc驅(qū)動電壓的時候，dc/dc便無法啟動。

圖1 驅(qū)動電壓取自輸入電源

那么，若如圖2所示，在輸出端取電又如何呢？

圖2 驅(qū)動電壓取自輸出電壓

同樣，當(dāng)電源電壓低于dc/dc驅(qū)動電壓，dc/dc根本無法啟動及進(jìn)行任何升壓動作。但是，若dc/dc一旦被啟動，整個電路便可持續(xù)動作了。

升壓電路的啟動問題

在這時候，又帶出了另外一個問題，就是在這樣低輸入電壓的情況下如何啟動這一顆dc/dc呢？

這時，我們就需考慮增加一個啟動電路，如圖3所示。

圖3 增加啟動ic的升壓電路的啟動

精工電子有限公司（sii）推出的s-882z系列充電泵產(chǎn)品就能使這個問題迎刃而解。

s-882z系列按放電開始電壓大小有4個品種：分別為1.8v、2.0v、2.2v及2.4v，在型號后綴中用18、20、22及24來區(qū)分。例如，s-882z20是放電開始電壓為2.0v的充電泵。

該系列主要特點：

● 輸入電壓vin范圍：
在ta=-30～+60℃時為0.3～3.0v，
在ta=-40～+85℃時為0.35～3.0v；
● 工作時的消耗電流在vin=0.3v時為0.5ma（最大值）；
● 有關(guān)閉控制，在關(guān)閉狀態(tài)或稱休眠狀態(tài)時耗電小于0.6μa（vin=0.3v）；
● 關(guān)閉控制電壓為放電開始電壓加0.1v（≤3.0v）；
● 內(nèi)部振蕩器頻率350khz；
● 外部僅接一個啟動電容（c_cpout）；
● 小尺寸sot-23-5封裝；
● 無鉛。

s-882z的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 s-882z內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

下面，我們就來具體看看s-882z的工作原理（見圖5）。

圖5 s-882z的工作原理

1 對s-882z系列的vin端子輸入0.3v以上的電壓時，振蕩電路就可以開始工作，并從振蕩電路輸出clk信號。

2 通過此clk信號來驅(qū)動充電泵電路，并在充電泵電路中將vin端子的電壓轉(zhuǎn)換為升壓電壓。

3 從充電泵電路輸出的升壓電壓，會緩慢地充電到與cpout端子相連接的啟動用電容器(c_cpout)中，因此，cpout端子的電壓會緩慢地上升。

4 當(dāng)cpout端子電壓(v_cpout)達(dá)到放電開始電壓(v_cpout1)以上時，轉(zhuǎn)換器(comp1)的輸出信號就會從高電位轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢�。因此，處于“關(guān)”的狀態(tài)的放電控制開關(guān)(m1)會轉(zhuǎn)變?yōu)椤伴_”的狀態(tài)。

5 m1變?yōu)椤伴_”的狀態(tài)之后，c_cpout處所充電的升壓電力會從out端子處開始放電。

6 由于放電，當(dāng)vcpout降低到放電停止電壓(v_cpout2)時，m1就會轉(zhuǎn)變?yōu)椤瓣P(guān)”的狀態(tài)而停止放電。

7 當(dāng)vm端子電壓(v_vm)達(dá)到開/關(guān)控制電壓(v_off)以上時，轉(zhuǎn)換器(comp2)的輸出信號(en-)就會從低電位轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娢�。因此，振蕩電路會停止工作，并轉(zhuǎn)變?yōu)樾菝郀顟B(tài)。

8 當(dāng)vvm不能達(dá)到v_off以上時，會利用來自充電泵電路的升壓電力來對c_cpout進(jìn)行再充電，并返回到(3)的工作。

s-882z系列主要應(yīng)用于太陽能電池、燃料電池等低壓電源的升壓；rf標(biāo)簽內(nèi)部的電壓升壓（如用于高速公路收費系統(tǒng)）；為間斷工作系統(tǒng)提供電源。

最大占空比maxduty的問題

對與超低輸入升壓電路來說，為了取得高的輸出電壓，必須要有大占空比的支持。占空比（duty）的計算公式是：duty=ton/(ton+toff)。

在連續(xù)電流模式下，占空比（duty）的計算公式為duty=1-vin/vout。按照這