有源矩阵薄膜晶体管（tft）液晶显示器（lcd）具有轻薄、省电、抗干扰能力强、有效显示面积大等特点，已被广泛应用于移动电话、pda、数码相机等于持终端产品中。tft-lcd的栅极驱动通常需要正、负电流供电，因此在采用tft-lcd的便携式产品中一般需要三组供电电源，max1748就是针对这一应用而研制开发的。它内部包括：主电源dc-dc转换器和两个电荷泵。主电流输入电压范围为2.7～5.5v，输出电压可达13v，稳定度在±1%以内。双电荷泵电路用于提供独立的正、负电压输出，并为tft栅极驱动器供电，通过外接二极放宽和电容器，输出电压可达+40v/-40v。max1748采用20脚tssop（高度仅为1.1mm）封装，引脚排列如图1所示。表1为各引脚的功能说明。

表1 max1748的引脚说明

2 max1748的内部结构

2.1 主电源升压电路



　　max1748主电源升压转换器的工作频率为1mhz，其外部允许选用小尺寸的电感和电容，通过调节脉冲宽度来控制每个转换周期的能量传递，以产生稳定的输出电压。在pwm工作模式下，内部时钟在上升沿触发接通n沟道nosfet（如图2），当电压误差之和、斜率补偿、电流反馈信号超出比较器电压误差之和、斜率补偿、电流反馈信号超出比较器预置门限时，触发器复位，使得在下一时钟周期之前mosfet处于断开状态。改变输出电压的误差信号将改变开关电流的门限值，从而调节mosfet的导通与关断时间。

2.2 双电荷泵电路



　　max1748内部包括两路独立的低功耗电荷泵，一路电荷泵用于产生与输入电压（supn）反相的电压，另一种电荷泵用来产生输入电压（supp）的倍压输出，内部n沟道、p沟疲乏mosfet开关的工作频率为500kh。电荷泵电路工作时，主电源转换效率与负载电流的关系曲线如图3所示。

2.3 max1748的上电顺序
　　当max1748上电或脱离关断状态时，控制电路将顺序开启内部电路，其上电顺序为：（1）基准电源上电；（2）具有软启动电路的主电源dc-dc升压转换电路开启；（3）当主电流达到稳定的输出电压时，负电荷泵电路启动；（4）当负电荷泵输出电压达到稳压值的88%时，正电荷泵开启；（5）当正电荷泵输出电压达到稳压值的90%时，mosfet导通，把rdy位至低电平。rdy为漏极开路输出，需在rdy与脚之间接100kω的上拉电阻。在rdy引脚降为低电平后，故障检测电路将对基准电源、各种输出电压进行监测。（基准源输出故障门限值为1.05v，主电流故障检测门限为正常输出电压的88%，负电葆泵故障检测门限为正常输出电压的90%，正电荷泵故障检测门限为正常输出电压的88%），一旦输出电压出现故障，rdy输出将变为高阻态。依照上电顺序，max1748将关闭后续电路。例如，当负荷泵输出电压跌落到故障检测门限值以下时，主电流将保持有效输出，而正电荷泵电路将被关闭直到负电荷泵输出电压达到正常。

3 电源设计



图4为max1748的典型应用电路，下面介绍主电源和电荷泵电路的设计过程。

3.1 主电源的设计
a.设置输出电压
　　改变主电源输出（vmain）与fb引脚间的电阻r1或fb引脚与gnd之间 电阻r2可以调节输出电压，一般r2设置在10kω至20kω范围内，r1的阻值可依照下式选择：

　　r1=r2[(vmain/vref)-1]式中，vref=1.25v，主电源输出电压vmain范围为vin～13v。选择较大的分压电阻有利于改善dc-dc的转换效率，但输入偏置电流牟反馈会使输出电压的误差增大。

b.选择电感

　　电感的选择取决于输入电压、输出电压、最大电流、开关频率、转换效率、电压纹波、尺寸以及所允许的电感值，电感参数主要包括：电感值（l）、峰值电流（ipeak）和等效电阻（rl），可参考下式确定电感的峰值电流：

　　ipeak=[imain(max)v(main)/(efficiencyvin(min)) ×[1+(lir/2)]
式中：lir=电感电流峰峰值/电感最大平均电流，在对电感尺寸、损耗、输出纹波等参数加以权衡后，一般lir应设置在0.3至0.5之间。电感值为：

　　l=v2in（min）efficiency(vmin-vin(min))/(v2(main)lirimain(max)fosc)

　　图4电路中，主电源输出电压为10v、最大负载电流为200ma，时钟频率为1mhz、效率为85%，因此应选用6.8μh的电感，推荐使用带用铁氧体磁芯的电感，电感的最大额定工作电流应该大于峰电流ipeak，当电路出现故障时，电感的峰值电流有时会达到2a。max1748的快速限流电路能够在电感出现软饱和时为ic提供保护。电感的