建議如何為MAX77831的VIO引腳創(chuàng)建兼容的電源軌，可選擇使用電阻分壓器、齊納二極管或TLV431電壓基準(zhǔn)IC。比較每個(gè)解決方案的成本、尺寸、功率損耗、其他優(yōu)點(diǎn)和限制。

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圖1.MAX77831典型應(yīng)用電路

MAX77831為高效率、降壓-升壓穩(wěn)壓器，具有寬輸入和輸出范圍，具有許多有用的特性。除了主輸入電壓外，它還需要一個(gè) 1.08V 至 2V 的電源來(lái)提供 VIO引腳，該電壓設(shè)置數(shù)字引腳（EN、POKB/INTB、SCL 和 SDA）的邏輯電平。在使用MAX77831的I的系統(tǒng)中，這通常不是問(wèn)題。2C 功能，因?yàn)榧嫒莸碾娫窜墤?yīng)該已經(jīng)存在，可以為 I 供電2C 主機(jī)微控制器。在不使用 I 的獨(dú)立系統(tǒng)中2然而，這是使用MAX77831所需的額外電壓軌。無(wú)法連接 VIO引腳直接連接到主輸入IN引腳，因?yàn)镮N引腳上的電壓高于VIO引腳允許的最大電壓 VIO（最大）2V。雖然內(nèi)部穩(wěn)壓器在VL引腳上的電壓是兼容的，但也不可能使用VL引腳為V供電IO引腳，因?yàn)榇嬖谟行У?VIO需要電壓才能打開(kāi)內(nèi)部穩(wěn)壓器。因此，需要一個(gè)外部電路來(lái)為V供電。IO針。本應(yīng)用筆記就如何為MAX77831的V創(chuàng)建兼容電壓軌提供了一些建議。IO引腳來(lái)自單獨(dú)的電源軌（如果系統(tǒng)中有）或主輸入。

VIO負(fù)載電流

在開(kāi)始之前，有必要知道V的負(fù)載電流是多少I(mǎi)O電源軌可以提供給MAX77831。當(dāng) I2未使用C接口，MAX77831預(yù)計(jì)從V吸收的最大電流為2μAIO針。還預(yù)計(jì)EN引腳和POKB / INTB引腳都連接到VIO軌。因此，這兩個(gè)引腳的電流消耗也被考慮在內(nèi)。對(duì)于EN引腳，有一個(gè)內(nèi)部800kO下拉電阻。因此，當(dāng)MAX1使能時(shí)，EN引腳消耗的電流約為35.2μA至5.77831μA，具體取決于VIO電源軌電壓（1.08V 至 2V）。對(duì)于 POKB/INTB 引腳，推薦的上拉電阻連接到 VIO軌道是15kO。因此，當(dāng)使用此功能時(shí)，從POKB/INTB引腳消耗的電流約為72μA至133μA，同樣取決于VIO軌電壓。因此，從V汲取的最大電流IO電源軌約為 75.35μA 至 137.83μA，具體取決于 VIO軌電壓。如果應(yīng)用使用不同的上拉電阻，則電流消耗為VIO鐵路變更。大部分電流流向POKB/INTB引腳。因此，如果未使用 POKB/INTB 引腳（連接到 AGND），則 VIO最大電源電流約為 5μA本應(yīng)用筆記的其余部分假設(shè)POKB/INTB與默認(rèn)的15kO上拉電阻一起使用。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

對(duì)這個(gè) V 的要求IO電源電壓保持在MAX77831的V以?xún)?nèi)IO電壓范圍（1.08V至2V），與MAX77831從中消耗多少負(fù)載無(wú)關(guān)。本應(yīng)用筆記介紹了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的三種常見(jiàn)電路選項(xiàng)（電阻分壓器、齊納二極管和TLV431基準(zhǔn)電壓源IC），并附有詳細(xì)的設(shè)計(jì)程序。每個(gè)選項(xiàng)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和局限性。請(qǐng)注意，以下選項(xiàng)會(huì)導(dǎo)致 VIO有效 V 內(nèi)的電壓變化IO電壓范圍取決于工作條件。因此，POKB/INTB 邏輯高電平也因 V 而異IO電壓。

選項(xiàng) 1：電阻分壓器

圖2.電阻分壓器。

如果系統(tǒng)中有第二個(gè)電源軌，則最簡(jiǎn)單、最便宜、占用空間最小的選擇是使用電阻分壓器，如圖2所示。只需計(jì)算電阻的比率，即可將第二個(gè)電源軌的電壓降至 VIO-兼容電壓（1.08V至2V）。請(qǐng)注意，電阻分壓器具有高輸出阻抗，輸出電壓在加載后立即開(kāi)始下降。因此，在選擇電阻值時(shí)，請(qǐng)確保滿(mǎn)足以下條件：當(dāng)電阻分壓器提供滿(mǎn)載電流時(shí)（有關(guān)V的預(yù)期負(fù)載電流，請(qǐng)參閱上一節(jié)IO軌），輸出電壓仍必須保持在最小V以上IO電壓 VIO（分鐘）1.08V. 通常，電阻值越小，隨著負(fù)載的增加，壓降越小，但同時(shí)電阻上的功率損耗增加。用此特定應(yīng)用，當(dāng)總電阻R返回頁(yè)首+ R機(jī)器人約為20kO，功率損耗最小化，同時(shí)在滿(mǎn)載時(shí)具有可接受的壓降。預(yù)期的壓降可以通過(guò)簡(jiǎn)單的電路分析（KVL、KCL、歐姆定律）或通過(guò)電路仿真來(lái)確定。

如果系統(tǒng)中沒(méi)有單獨(dú)的電源軌可用，則 VIO電源軌需要在主輸入端創(chuàng)建，如果主輸入端的電壓變化不太大，電阻分壓器可能仍然工作。對(duì)于一些利用MAX77831寬輸入范圍（2.5V至16V）的應(yīng)用，情況可能并非如此。例如，一些使用MAX77831的應(yīng)用具有2.7V至12V的寬輸入范圍，在這種情況下，電阻分壓器肯定不起作用，因?yàn)楣潭ū嚷孰娮璺謮浩鞑豢赡茌敵鯲IO-兼容電壓（1.08V至2V），來(lái)自如此寬的輸入電壓范圍。通常，輸入電壓范圍越窄，電阻分壓器工作的可能性就越高。

要檢查電阻分壓器是否適合特定的輸入電壓范圍，請(qǐng)執(zhí)行以下計(jì)算。還舉例說(shuō)明了最大輸入電壓 VIN（MAX） = 12V 和最小輸入電壓 VIN（MIN） = 7.6V 的應(yīng)用。

將應(yīng)用的VIN（MAX）分頻與MAX77831 VIO（MAX） 2V分壓，得到電阻分壓比。
例如，電阻分壓比 = VIN（MAX）/VIO（MAX） = 12V/2V = 6

將應(yīng)用的 VIN（MIN） 除以計(jì)算的比率。如果結(jié)果大于VIO（MIN） 1.08V，則電阻分壓器可能工作。否則，電阻分壓器不是有效的選項(xiàng)。請(qǐng)參閱以下各節(jié)中推薦的其他選項(xiàng)。

例如，空載 VOUT，VIN（最小值） = VIN（最小值）/比率 = 7.6V/6 = 1.267V
由于它大于VIO（MIN）1.08V，因此通過(guò)了檢查。

如果主輸入的電壓范圍通過(guò)上述檢查，則電阻分壓器可能工作。剩余的不確定性再次來(lái)自電阻分壓器的輸出電壓一旦負(fù)載電流增加就開(kāi)始下降。目標(biāo)是選擇電阻分壓器的電阻值，以便使用 V在（最大）并且從 V 空載IO軌道，VIO電源電壓不超過(guò)VIO（最大），并帶有 V在（分鐘）并從 V 滿(mǎn)載IO軌道，VIO電源電壓不會(huì)低于 VIO（分鐘）.與以前輸入電壓固定的情況相比，由于輸入電壓的變化，電阻分壓器的輸出電壓變化增加了。因此，由于負(fù)載增加而允許的輸出電壓降現(xiàn)在更小，為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要更小的電阻值，這意味著電阻上的功率損耗增加。一般而言，較寬的輸入電壓變化最終會(huì)導(dǎo)致電阻分壓器上的功率損耗更高。

圖3.組合 R機(jī)器人和 R負(fù)荷.

讓我們繼續(xù)以 V 為例在（最大）= 12V 和 V在（分鐘）= 7.6V。讓我們尋找電阻對(duì) R返回頁(yè)首和 R機(jī)器人使得 12V 輸入在 V 無(wú)負(fù)載時(shí)IO軌，輸出電壓為VIO（最大）2V，7.6V輸入滿(mǎn)載V，VIO軌，輸出電壓為VIO（分鐘）1.08V. 該電阻對(duì)代表最大合適的電阻值，因?yàn)槿魏屋^大的電阻值都會(huì)導(dǎo)致輸出電壓低于 VIO（分鐘）輸入為 V在（分鐘）并在 V 上滿(mǎn)載IO軌。根據(jù)前面的計(jì)算，確定電阻分壓器的比率應(yīng)為6。將其代入電阻分壓器公式，第一個(gè)公式為：

VIN/VOUT = （RTOP + RBOT）/RBOT
6 = （RTOP + RBOT）/RBOT（公式 1）

滿(mǎn)載時(shí) VIN（MIN） 為 7.6V，目標(biāo)輸出電壓為 VIO（MIN） 1.08V。如上一節(jié)所述，MAX77831在VIO（MIN） 1.08V時(shí)從VIO電源軌吸收約76μA電流。因此，此條件下的負(fù)載電阻為：

負(fù)載 = VIO（最小值）/ILOAD = 1.08V/75.35μA = 14.333kO

RBOT 和 RLOAD 是并行的。將這兩個(gè)電阻組合在一起，得到一個(gè)有效的底部電阻 REFF （圖 3）。使用相同的RTOP和新的有效底部電阻REFF，將整個(gè)電路視為不同的電阻分壓器，輸出電壓為7.6V，VIO（MIN）為1.08V。將這些代入電阻分壓器方程，第二個(gè)和第三個(gè)方程為：

VIN/VOUT NEW = （RTOP + REFF）/REFF
7.6V/1.08V = （RTOP + REFF）/REFF（公式 2）
REFF = （RBOT × RLOAD）/（RBOT + RLOAD）（公式 3）

這里有三個(gè)方程，有三個(gè)未知數(shù)。求解方程時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下結(jié)果：

RTOP = 14.864kO, RBOT = 2.973kO

使用這些電阻值，計(jì)算電阻分壓器的功率損耗。輸入電壓為 V 時(shí)功率損耗最高在（最大）.無(wú)負(fù)載數(shù)代表MAX77831被禁用時(shí)的狀態(tài)，實(shí)際上不從V吸收電流IO電源軌，而滿(mǎn)載數(shù)代表MAX77831使能時(shí)的狀態(tài)，POKB/INTB引腳輸出邏輯低電平（正常工作信號(hào)）。

VIN（MAX） 12V 且空載時(shí)：

根據(jù)上面的計(jì)算，在這種情況下，VIO = 2V。功率損耗為：

PTOP = V2/R = （VIN - VIO）2/RTOP = （12V - 2V）2/14.846KO = 6.728mW
PBOT = V2/R = （VIO）2/RBOT = （2V）2/2.973KO = 1.345mW
PTOTAL = PTOP + PBOT = 6.728mW + 1.345mW = 8.073mW

在 VIN（最大值） 12V 和滿(mǎn)負(fù)載時(shí)：

在這種情況下，通過(guò)求解以下公式來(lái)計(jì)算 VIO：

（VIN - VIO）/RTOP = VIO/RBOT + ILOAD
ILOAD = 2μA + VIO/800kO + VIO/15kO

插入 VIN = 12V，RTOP = 14.864kO，RBOT = 2.973kO，獲得 VIO = 1.708V。接下來(lái)，計(jì)算功率損耗：

PTOP = V2/R = (VIN - VIO)2/RTOP = (12V - 1.708V)2/14.864KO = 7.126mW
PBOT = V2/R = (VIO)2/RBOT = (1.708V)2/2.973KO = 0.981mW
PTOTAL = PTOP + PBOT = 7.126mW + 0.981mW = 8.107mW

同樣，該電阻對(duì)表示適用于電阻分壓器的理論最大電阻。在實(shí)踐中，選擇標(biāo)稱(chēng)值小于這些值的電阻，以實(shí)現(xiàn)更窄的VIO電壓范圍。但請(qǐng)記住，電阻越小，電阻分壓器的功率損耗越高。因此，上面計(jì)算的功率損耗數(shù)是 V 的最低可能數(shù)IO電源解決方案采用電阻分壓器，支持7.6V至12V輸入電壓范圍。選擇特定電阻器部件時(shí)，請(qǐng)注意電阻器封裝的額定功率。

選項(xiàng) 2：帶齊納二極管的并聯(lián)穩(wěn)壓器

圖4.帶齊納二極管的并聯(lián)穩(wěn)壓器。

如果應(yīng)用具有較寬的輸入電壓范圍，而電阻分壓器不起作用，則并聯(lián)穩(wěn)壓器是一個(gè)可行的選擇。最簡(jiǎn)單的并聯(lián)穩(wěn)壓器由電阻器和齊納二極管組成（圖 4）。齊納二極管并聯(lián)穩(wěn)壓器的工作原理是，當(dāng)齊納二極管處于反向擊穿狀態(tài)時(shí)，它可以在其端子上保持相對(duì)穩(wěn)定的電壓（在一定的反向電流范圍內(nèi)，齊納電壓根據(jù)流過(guò)齊納二極管的反向電流量而變化）。

齊納二極管具有許多不同的擊穿電壓，最低的擊穿電壓在1V至2V范圍內(nèi)，是V的完美候選者。IO電源電壓。然而，與擊穿電壓較高的齊納二極管相比，擊穿電壓小于5V的齊納二極管在其工作范圍內(nèi)往往具有較大的電壓變化，這種變化可能超過(guò)標(biāo)稱(chēng)齊納電壓的100%。圖5顯示了齊納二極管系列的擊穿特性曲線(xiàn)示例。我們感興趣的2V型號(hào)的齊納電壓從1μA時(shí)的小于10V到2mA時(shí)的約5.20V不等。因此，確保齊納二極管偏置在MAX77831的V以?xún)?nèi)的工作點(diǎn)。IO電壓范圍。偏置電流由串聯(lián)電阻R設(shè)定S.有一個(gè)適用于特定輸入電壓范圍的理論電阻范圍。讓我們以相同的輸入范圍7.6V至12V為例來(lái)探索它。

圖5.齊納二極管擊穿特性曲線(xiàn)示例。

首先，選擇額定齊納電壓在1.08V至2V之間的齊納二極管。從數(shù)據(jù)手冊(cè)中獲取其齊納電流IZ與齊納電壓 V 的關(guān)系Z曲線(xiàn)。注意齊納電壓變化。變化越大，可接受的串聯(lián)電阻范圍越小。因此，選擇電壓變化相對(duì)較小的齊納二極管。本例選擇的型號(hào)是圖2中的5V變體。從其 I-V 曲線(xiàn)，估計(jì)曲線(xiàn)的方程。該公式稍后用于計(jì)算齊納二極管的工作點(diǎn)。Microsoft Excel是完成此任務(wù)的絕佳工具。只需選取一些均勻分布在原始 I-V 曲線(xiàn)上的點(diǎn)，將它們輸入到 MS Excel 中，創(chuàng)建散點(diǎn)圖，然后使用趨勢(shì)線(xiàn)函數(shù)生成最佳擬合曲線(xiàn)并得到其方程。圖6顯示了所選2V齊納二極管的I-V曲線(xiàn)的最佳擬合曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)使用上述方法生成，公式為VZ= 1.6121 × （1000 × IZ)0.1497.

圖6.齊納二極管I-V曲線(xiàn)方程估計(jì)示例。

讓我們計(jì)算 R 的理論最大值S.理論最大值RS受到齊納電壓不能低于V的要求的限制IO（分鐘）.除了確定齊納偏置電流外，該串聯(lián)電阻還與并聯(lián)穩(wěn)壓器可以提供的最大負(fù)載電流有關(guān)。R 越高S，負(fù)載能力越小。此外，具有一定的值或RS，輸入電壓越高，負(fù)載能力越強(qiáng)。因此，最大 RS應(yīng)在 V 下輸入電壓計(jì)算在（分鐘）和輸出電壓為 VIO（分鐘）滿(mǎn)負(fù)荷供電。流過(guò) R 的電流量S是齊納電流和負(fù)載電流的組合。根據(jù)齊納二極管I-V特性方程，確定V時(shí)齊納電流Z是 VIO（分鐘）1.08V. 插頭 VZ= 1.08V 至 VZ= 1.6121 × （1000 × IZ)0.1497并得到我Z= 68.85μA。

并且，電阻電流量為：

IR = IZ @ [VZ = VIO(MIN)] + [ILOAD(MAX) @ [VZ = VIO(MIN)] = 68.85μA + 75.35μA = 144.20μA

有了這個(gè)，最大RS可以使用歐姆定律確定。

RMAX = (VIN(MIN) - VIO(MIN))/IR = (7.6V - 1.08V)/144.20μA = 45.215kO

這表示適用于 R 的理論最大值S.任何更高的 R 值SV 中的結(jié)果IO電壓降至 V 以下IO（分鐘）1.08V （提供滿(mǎn)載時(shí)，輸入電壓為 V在（分鐘）7.6V。

接下來(lái)，計(jì)算 R 的理論最小值S.同樣，最小值 RS受到齊納電壓不能超過(guò)V的要求的限制IO（最大）.因?yàn)楦叩腎Z產(chǎn)生更高的 VZ，在 I 的條件下執(zhí)行計(jì)算Z最大化。因此，與前面的計(jì)算相反，R 的最小值S使用V的輸入電壓計(jì)算在（最大）和輸出電壓為 VIO（最大）空載供電。再次，確定我Z當(dāng) VZ是 VIO（最大）2V，插頭 VZ= 2V 至 VZ= 1.6121 × （1000 × IZ)0.1497并得到我Z= 4.222mA.由于沒(méi)有負(fù)載電流，電阻電流與V相同Z.

IR = IZ @ [VZ = VIO(MAX)] = 4.222mA

這樣，可以使用歐姆定律確定最小 RS。

RMIN = (VIN(MAX) - VIO(MAX))/IR = (12V - 2V)/4.222mA = 2.369kO

到目前為止，確定串聯(lián)電阻應(yīng)在2.369kO和45.215kO之間，以確保該并聯(lián)穩(wěn)壓器的輸出電壓保持在MAX77831的V范圍內(nèi)。IO電壓范圍。接下來(lái)，計(jì)算此解決方案的功率損耗。與電阻分壓器解決方案一樣，選擇的電阻值越高，串聯(lián)電阻和齊納二極管的功率損耗越小。讓我們用 R 計(jì)算功率損耗S= 45.215kO，這表示該解決方案在輸入范圍為7.6V至12V時(shí)的最大功率損耗，例如齊納二極管。使用特定的串聯(lián)電阻器時(shí)，輸入電壓越高，功率損耗越高。所以，在 V 處計(jì)算在（最大）例如 12V。同樣，當(dāng)MAX77831被禁用時(shí)，沒(méi)有負(fù)載數(shù)代表?xiàng)l件，并且實(shí)際上不會(huì)從V吸收電流IO電源軌，而滿(mǎn)載數(shù)代表MAX77831使能時(shí)的狀態(tài)，POKB/INTB引腳輸出邏輯低電平（正常工作信號(hào)）。

At VIN(MAX) 12V and no load:

首先，確定齊納二極管的工作點(diǎn)。為此，求解涉及特定齊納二極管的串聯(lián)電阻和I-V特性的方程：

(VIN - VZ)/RS = IZ
VZ = 1.6121 × (1000 × IZ)0.1497

插入 V在= 12V 和 RS= 45.215kO，得到 VZ= 1.299V 和 IZ= 236.663μA.現(xiàn)在，計(jì)算功率損耗。

PR = V2/R = (VIN - VIO)2/RS = (12V - 1.299V)2/45.215kO = 2.533mW
PZ = VZ × IZ = VIO × IZ = 1.299V × 236.663μA = 307.425μW
PTOTAL = PR + PZ = 2.533mW + 307.425μW = 2.840mW

在VIN(MAX) 12V 和滿(mǎn)負(fù)載：

同樣，首先，通過(guò)求解以下公式來(lái)確定齊納二極管的工作點(diǎn)：

(VIN - VZ)/RS = IZ + ILOAD
ILOAD = 2μA + VZ/800kμ + VZ/15kμ
VZ = 1.6121 × (1000 × IZ)0.1497

插入 VIN = 12V 和 RS= 45.215kO，得到 VZ= 1.218V 和 IZ= 153.737μA.現(xiàn)在，計(jì)算功率損耗。

PR = V2/R = (VIN - VIO)2/RS = (12V - 1.218V)2/45.215kO = 2.571mW
PZ = VZ × IZ = VIO × IZ = 1.218V × 153.737μA = 187.252μW
PTOTAL = PR + PZ = 2.571mW + 187.252μW = 2.758mW

上面計(jì)算的功率損耗數(shù)是 V 的最小可能數(shù)IO支持7.6V至12V輸入電壓范圍的電源解決方案，使用并聯(lián)穩(wěn)壓器和示例齊納二極管。這些數(shù)字僅給出估計(jì)值，應(yīng)針對(duì)不同的齊納二極管重復(fù)計(jì)算。實(shí)際上，本例選擇標(biāo)稱(chēng)值小于45.215kO且在計(jì)算允許范圍內(nèi)的電阻，以允許容差。但請(qǐng)記住，電阻越小，并聯(lián)穩(wěn)壓器的功率損耗就越高。選擇特定電阻器和齊納二極管器件時(shí)，請(qǐng)注意元件封裝的額定功率。

選項(xiàng) 3：帶 TLV431 電壓基準(zhǔn) IC 的并聯(lián)穩(wěn)壓器

圖7.帶 TLV431 的并聯(lián)穩(wěn)壓器。

圖8.帶 TLV431 和電阻分壓器的并聯(lián)穩(wěn)壓器。

并聯(lián)穩(wěn)壓器的另一種特點(diǎn)是更換齊納二極管，改用 TLV431 基準(zhǔn)電壓源 IC（圖 7）。與采用齊納二極管的 IP 相比，TLV431 IC 提供更穩(wěn)定的輸出電壓（變化為 1.5% 或更?。?，與偏置電流無(wú)關(guān)（在少量最小陰極電流（通常約為 50μA 之后），如圖 9 所示。因此，與本應(yīng)用筆記中介紹的前兩個(gè)選項(xiàng)不同，其中 VIO電壓根據(jù)工作條件而變化，使用 TLV431 可確保恒定的 VIO電壓。TLV431 的基準(zhǔn)電壓為 1.24V。選擇此項(xiàng)作為 VIO電壓（如果需要最小化元件數(shù)量）（圖 7）。如果不同的 VIO需要電壓，可以在電路中增加一對(duì)電阻分壓器以實(shí)現(xiàn)不同的VIO電壓（圖8）。

圖9.示例 TLV431 I-V 特性曲線(xiàn)。

讓我們?cè)俅问褂孟嗤妮斎敕秶?.6V至12V再做一個(gè)例子。請(qǐng)記住，從前面的齊納二極管示例中，串聯(lián)電阻R有一個(gè)理論上限和下限S，受MAX77831的V限制IO電壓范圍 1.08V 至 2V。在TLV431的情況下，輸出電壓是恒定的。因此，R沒(méi)有理論上的下限S（實(shí)際功率損耗除外）。但是，存在上限，因?yàn)?TLV431 具有保持基準(zhǔn)電壓 1.24V 的最小陰極電流要求。對(duì)于所選的特定 TLV431 IC，該值在數(shù)據(jù)手冊(cè)中列為 80μA 最大值。最大 RS當(dāng)MAX80從V吸收最大電流時(shí)，應(yīng)確保至少有431μA電流流過(guò)TLV77831IO軌。V時(shí)的最大負(fù)載電流IO= 1.24V 為：

ILOAD = 2 μA + VIO/800kO + VIO/15kO = 2μA + 1.24V/800kO + 1.24V/15kO = 86.22μA

So, the total RS current at this condition is:

IR = ILOAD + IK(MIN) = 86.22μA + 166.22μA

With this, the maximum value for RS is:

RS = (VIN(MIN) - VIO)/IR = (7.6V - 1.24V)/166.22μA = 38.263KO

接下來(lái)，計(jì)算V處的功率損耗在（最大）12V，因?yàn)檩斎腚妷涸礁撸β蕮p耗越高。

At VIN(MAX) 12V and no load:

PR = V2/R = (VIN - VIO)2/RS = (12V - 1.24V)2/38.263KO = 3.026mW

由于沒(méi)有負(fù)載，流過(guò) TLV431 的電流與電阻電流相同。

IK = IR = (VIN - VIO)/RS = 12V - 1.24V)/38.263kO = 281.212μA
PTLV431 = VKA × IK = VIO × IK = 1.24 × 281.212μA = 348.702μW
PTOTAL = PR + PTLV431 = 3.026mW + 348.702μW = 3.375mW

At VIN(MAX) 12V and full load:

PR = V2/R = (VIN - VIO)2/RS = (12V - 1.24V)2/38.263kO = 3.026mW
IK = IR - ILOAD = (VIN - VIO)/RS - ILOAD = (12V - 1.24V)/38.263KO - 86.22μA = 194.992μA
PTLV431 = VKA × IK = VIO × IK = 1.24V × 194.992μA = 241.790μW
PTOTAL = PR + PTLV431 = 3.026mW + 241.790μW = 3.268mW

同樣，上面計(jì)算的功率損耗數(shù)是針對(duì)最大 RS，因此，它是 V 的最低可能功率損耗數(shù)IO采用帶 TLV7 IC 的并聯(lián)穩(wěn)壓器支持 6.12V 至 431V 輸入電壓范圍的電源解決方案。實(shí)際上，本例選擇標(biāo)稱(chēng)值小于38.263kO的電阻，以允許容差。但請(qǐng)記住，電阻越小，并聯(lián)穩(wěn)壓器的功率損耗就越高。選擇特定電阻器和 TLV431 器件時(shí)，請(qǐng)注意元件封裝的額定功率。

選擇正確的選項(xiàng)

到目前為止，我們已經(jīng)瀏覽了一些可用于 V 的簡(jiǎn)單選項(xiàng)IO供應(yīng)，但如何決定搭配哪一個(gè)？讓我們看下面的比較表。

?

?

如果應(yīng)用具有恒定的輸入電壓或輸入電壓相對(duì)較窄，則最便宜且占位最小的選擇是電阻分壓器。如果應(yīng)用程序需要常量 VIO電壓，那么最好的選擇是帶有 TLV431 IC 的并聯(lián)穩(wěn)壓器。否則，請(qǐng)使用帶有齊納二極管的并聯(lián)穩(wěn)壓器。

結(jié)論

本應(yīng)用筆記探討了使用電阻分壓器、齊納二極管和TLV431 IC產(chǎn)生V的選項(xiàng)IO當(dāng)I時(shí)為MAX77831提供電壓2系統(tǒng)中不存在 C。每個(gè)選項(xiàng)都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性。除了討論的選項(xiàng)之外，還有其他可用的選項(xiàng)，例如線(xiàn)性穩(wěn)壓器。但是，考慮到成本、尺寸和其他方面，除非系統(tǒng)中有其他元件也計(jì)劃使用該電源軌，否則應(yīng)為MAX77831的V提供專(zhuān)用線(xiàn)性穩(wěn)壓器。IO供應(yīng)似乎矯枉過(guò)正，因此不推薦。

MAX77831為高效率（97%峰值）、降壓-升壓穩(wěn)壓器，具有寬輸入電壓范圍（2.5V至16V）和寬輸出電壓范圍（4.5V至15V，內(nèi)部反饋為3.15V至18V，外部反饋為77831V至<>V）。它可以提供<>W的連續(xù)輸出功率。它包含許多有用的功能，包括DVS，可編程電流限制，過(guò)流保護(hù)（OCP），過(guò)壓保護(hù)（OVP），電源正常，輸出有源放電等等。

審核編輯：郭婷