DC-DC升压电路原理与应用手册.doc-综合文档
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2021-05-23
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DC-DC 升压电路原理与应用
目前，在手机应用电路中，通常需要通过升压电路来驱动闪光灯模组的 LED
或者是显示屏背光的 LED，并且通常可以根据不同情况下的需求，调节 LED 的明
暗程度。一般的 LED 驱动电路可以分成二种，一种是并联驱动，采用电容型的电
荷泵倍压原理，所有的 LED 负载是并联连接的形式；另一种是串联驱动，采用电
感型 DC-DC 升压转换原理，所有的 LED 负载是串联连接的形式。这类应用电路
中采用的升压器件有体积小，效率高的优点，而且大多数是采用 SOT23-5L 或者
SOT23-6L 的封装，外加少量阻容感器件，占用电路板很小的空间。在此，结合
具体器件的使用情况，介绍这两种升压器件的工作原理和应用。
电容型的电荷泵倍压原理的介绍
以 AnalogicTech 公司的升压器件 AAT3110 为例，介绍电容型的电荷泵升压
电 路 的 工 作 原 理 和 应 用 。 器 件
AAT3110 采 用 SOT23-6L 的 封 装 ，
输出电压 4.5V，适用于常态输出电流
不大于 100mA，瞬态峰值电流不大于
250mA 的并联 LED 负载，具体应用
电路图，如图 1 所示。事先叙述一下
有关两倍升压模式电荷泵的工作原理。
AAT3110 的 工 作 原 理 框 图 ， 如 图
1、2 所示，AAT3110 使用一个开关
电容电荷泵来升高输入电压，从而得
到一个稳定的输出电压。AAT3110 内
部通过一个分割电阻网络取样电荷泵
输出电压和内部参考电压进行比较，
并由此调节输出电压。当分割电阻网
络取样电压低于内部比较器控制的预
设点(Trip Point)时，打开双倍电路开
关。电荷泵以两个不重叠的阶段循环
开关四个内部开关。在第一个阶段，
开关 S1 和 S4 关闭并且 S2 和 S3 打开，
使快速电容器 CFLY 充电到一个近似等
于输入电压 VIN 的电压。在第二个阶
段，开关 S1 和 S4 打开并且 S2 和 S3
关闭。在第一阶段时，快速电容器 CFLY 的负极接地。在第二个阶段时，快速电容
器 CFLY 的负极则连接到了 VIN。这样使得快速电容器 CFLY 正极的电压就升高到
了 2*VIN，并且通过一个开关连接到输出。在每一个循环阶段，电荷从输入节点
VIN 由较低电压转换成较高电压。这个循环自己重复，直到输出节点电压足够大以
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