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，出现两路驱动信号，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，此端输出电流能力新增到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。重要包括300kHz/200kHz振荡器，＋5V线性调节器，＋3.3V带隙基准电压源，＋3.3VpWM控制器，＋5VpWM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。由线性调节器出现的＋5V电压，一路从YL端输出；另一路向

图2MAX786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3MAX786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，其用途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的用途是，当输人（或输出）电压跌落而导致UL＜＋4.0V或Uref＜十2.8V时，就出现故障信号FAULT，将＋3.3V和＋5V开关电源关断，起到保护用途。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，一种是持续的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供应＋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电源仍可供应3A电流。与图3相比，电路中新增了下拉电阻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供应十3.3V（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供应电源正常信号、低电压报警信号，并向RAM单独供给一路稳压电源。

图5MAX786与笔记本电脑的连接框图