简单电路从-5V输入提供+48V栅极偏置

星星科技指导员 2023-06-25 685

描述

在该设计理念中，具有六个元件的小电路从电信应用中广泛使用的-5V电源轨获得48V栅极偏置。设计中采用MAX6138并联电压基准和MAX1683电荷泵。

小而简单的电路（图1）从电信应用中广泛使用的-5V电源轨获得+48V电压。5V 电源可用于栅极偏置和其他用途，可提供高达 5mA 的电流。并联基准（U1）将-5V定义为电荷泵（U2）的接地基准，电荷泵将这5V差（系统接地和电荷泵接地之间）加倍，以产生相对于系统地的+5V电压。

图1.该小电路（5个元件）从-5V输入产生48V/<>mA输出。

并联基准通过调节其自身的电流（IS）来保持其端子上的5V，而自身电流又由R的值决定。IR是电荷泵和并联基准电流（IR = ICP + IS）的总和，其最大值和最小值由并联基准电压源设置。

并联基准吸收高达 15mA 的电流，并且需要 60μA 的最小电流来维持稳压。最大 IR由最大输入电压决定。为防止分流基准电压源中电流过大，电荷泵输出端无负载，在计算R的最小值时，请使用最大输入电压（-48V -10% = -52.8V）。最大基准灌电流（15mA）加上电荷泵的空载工作电流（230μA）等于最大值 IR值（15.23mA）。因此

RMIN = (VIN(MAX) - VREF)/IR(MAX) = (52.8V - 5V)/0.01523A = 3.14kΩ.

选择下一个最高标准1%值，即3.16kΩ。

电荷泵的保证输出电流在最小线路电压下计算：-48V + 10% = -43.2V。电荷泵的最大输入电流为：

ICP = (VIN(MIN) - VREF)/R - ISH(MIN) = (43.2V - 5V)/3.16kΩ - 90µA = 12mA,

其中，90μA是并联基准的推荐最小工作电流。假设电荷泵的效率为90%，则输出电流为

IOUT = (ICP/2) × 0.9 = (12mA/2) × 0.9 = 5.4mA.

电荷泵输入电流减半，因为输出电压是输入电压的两倍。在空载条件下，功率通过分流基准耗散，因此请确保R可以处理由此产生的功率。在这种情况下，一个1W的电阻就足够了。

审核编辑：郭婷

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