笔记本电脑中的开关稳压电源

　　①MAX786内部包含782，783两个芯片,它采用微间距的单片双CM0S集成电路和表面安装式SS0P封装，具有 集成度高、体积小、噪声低等优点。

　　②利用两个电流型降压式PWM控制器，产生两路驱动信号，分别驱动N沟道MOS功率场效应管后，能输出＋ 3.3V（3A），＋5V（3A）两路稳定电源，供笔记本电脑使用。每路输出电流还可超过6A，视功率场效应管 的型号而定。

　　③输人电压UI的范围是＋5.5～30V，开关频率既可设定成300kHz，又可设定为200kHz。但在低压供电时 ，要求UI＝＋6.5～12V，开关频率必须选200kHz，而且＋5V稳压电源的最大输出电流降为2A，＋3.3v稳压 电源仍可输出3A电流。通常可选6节1.5V高能电池或镍镉电池串联成9V低压电源。

　　④内部有两个低压降、微功耗的线性调节器、两个精密电压比较器/电平转换器、同步检波器、3.3V基准 电压源。利用同步检波器可大大提高电源效率，在大负载时工作于PWM方式，小负载时工作在轻载方式； 当输出电流为2A时，效率高达95％，输出5mA～3A时效率仍高于80％。静态工作电流为420μA，各用模式 下仅为70pA。工作温度范围是0～＋70℃。

　　⑤由于采用先进的电流型脉宽调制器，使输出端滤波电容的容量大为减小，每安培的输出电流所对应的 电容量可从1000μF减小到30μF。

　　⑥具有软启动、过压保护、过流保护等多种功能，工作安全可靠。

　　2．MAX786的工作原理

　　（1） 引脚排列

　　MAX786采用小型化28脚SS0P封装，引脚排列如图1所示。引脚符号中带数字3、数字5的，分别对应于＋ 3.3V、＋5V开关电源的引出端。

　　23脚V＋：接由电池构成的5.5～30V直流输入电压。

　　9脚GND、20脚POND：分别为模拟地、功率地，二者可以共地。

　　1脚CS3：＋3.3V开关电源的电流检测端，外接电流检测电阻RS。

　　28脚FB3：十3.3V开关电源的反馈端。

　　2脚SS3:＋3.3V开关电源的软启动电容端。

　　3脚ON3：＋3.3V开关电源的通/断控制端，自启动时应接VL端。ON3＝0时，关断＋3.3V开关电源。

　　27脚DH3、24脚DL3：分别为＋3.3V开关电源的高端、低端驱动输出端，接外部N沟道MOS场效应管栅极。

　　25脚BST3、17脚LX5：分别为＋3.3V开关电源的升压电容、电感引出端。

　　CS5，FB5，SS5，ON5，DH5，DL5，BST5，LX5的功能同上，只是所对应的是＋5V开关电源。

　　D1，D5，Q1，Q2：分别为两套精密电压比较器/电平转换器的同相输人端、输出端，比较器的阈值电压均为1.65V。不用时D1，D2应接GND.

　　6脚VH：两个精密电压比较器/电平转换器的正电源端。

　　22脚VL：＋5V逻辑电平输出端，工作在PWM方式下，最大可输出5mA电流，但在关断PWM或处于各用模式 下，此端输出电流能力增加到25mA。VL适合向电脑中的RAM供电并具有掉电保护功能。

　　10脚Uref：3.3V基准电压输出端，输出电流可达5mA。

　　11脚SYNC：开关频率设定端。此端接GND或VL时f=200kHz；接Uref端时,f＝300kHz。也可采用240～ 350kHz的外部时钟，实现多台笔记本电脑同步工作。

　　12脚SHDN：关断PWM控制端（低电平有效），关断时＋3.3v电源、＋5V电源和＋3.3V基准电压源均不工 作，仅VL电源能向外输出（5V，25mA）。

　　（2）工作原理

　　MAX786的内部框图和外部接线分别如图2和图3所示。主要包括300kHz/200kHz振荡器，＋5V线性调节器 ，＋3.3V带隙基准电压源，＋3.3V PWM控制器，＋5V PWM控制器，精密电压比较器1、2／电平转换器1、2 ，门电路，保护电路（比较器3、4等）。利用SYNC端可以设定开关频率值，选择300kHz频率能进一步减小 储能电感和滤波电容值，但使用9V电池组低压供电时，必须选⒛0kHz频率。由线性调节器产生的＋5V电压 ，一路从YL端输出；另一路向

图2 MAX786内部框图

　　基准电压源供电，进雨获得＋3.3V基准电压，从Urdf端输出。图3中，若沿虚线将SYNC与Urdf短接，则开 关频率选定为300kHz。

图3 MAX786外部接线图

　　＋3.3V开关电源由内部PWM控制器，外部N沟道MOS功率场效应管（N1和N3）和检波二极管（VD2）输出滤 波器（L1，C12，C7）组成。其中，肖特基二极管VD1与L1，C12、C7构成降压式输出电路。C5是升压电容 ，用于提升高端（DH3）驱动信号的幅度，使之大于电池电压，从而提高了N1的输出能力。低端（DL3）信 号直接驱动N3。VD2是同步检波器外接检波二极管。R1为电流检测电阻，用以设定输出电流的极限值。C9 是软启动电容，其作用是通电后利用电容的充电过程逐步建立起＋3.3V电源，可降低初始浪涌电压。内部 比较器3和4的作用是，当输人（或输出）电压跌落而导致UL＜＋4.0V或Uref＜十2.8V时，就产生故障信号 FAULT，将＋3.3V和＋5V开关电源关断，起到保护作用。比较器1和2可作为低电压检测用。

　　PWM控制器有两种工作方式，一种是连续的PWM方式，适用于大负载；另一种是断续的PWM方式（也称轻载 方式），适用于负载小于满载25％的情况，此时能显著降低功耗。当SHDN=0时，脉宽调制器、基准电压源 和精密电压比较器均无输出，Q1＝Q2＝0V，但是VL电源照常工作，可向笔记本电脑的随机读写存储器RAM 提供＋5V、25mA的电源，确保RAM中的数据不至于丢失。当SHDN=1，且ON3＝ON，＝0时，芯片处于各用状 态，PWM停止工作，静态电流降至70μA。

　　3．由MAX786构成的笔记本电脑开关电源

　　（1）笔记本电脑开关电源的电路

　　笔记本电脑开关电源的电路如图4所示。该电路采用9V供电。若将＋5V开关电源中的滤波电容C，增至 660pF，则可接受5.5～12V的输入电压，但＋5V电源的最大输出电流降为2A，而＋3.3V电源仍可提供3A电 流。与图3相比，电路中增加了下拉电阻R4～R8、开关S1～S4。S1断开时正常工作，此时SHDN＝0；闭合s1 时，SHDN＝1，MAX786处于关断状态。当S2（S3）闭合时，＋3.3V（＋5V）开关电源被接通。闭合S4时开 关频率为200kHz，断开时则为300kHz。其余电路工作原理如前所述。

图4 笔记本电脑开关电源电路

　　（2）系统框图

　　MAX786与笔记本电脑的连接框图如图5所示。MAX786经过电源选择电路可提供十3.3V（或＋5V）稳压电源 ，供微处理器、存储器及外围设备使用。此外，MAX786还可向微处理器ptP提供电源正常信号、低电压报 警信号，并向RAM单独供给一路稳压电源。

图5 MAX786与笔记本电脑的连接框图