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集成電荷泵 DC-DC 轉(zhuǎn)換指南

2513679 2022-11-18 | pdf | 148.45KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

系統(tǒng)工程中一個(gè)常見的問(wèn)題是主電源無(wú)法滿足其電源要求的子系統(tǒng)。在這種情況下，可用電源軌不能直接使用，直接使用電池電壓（如果可用）也不總是一種選擇。空間不足會(huì)妨礙包含最佳數(shù)量的電池，或者放電電池的電壓下降對(duì)于應(yīng)用來(lái)說(shuō)可能是不可接受的。系統(tǒng)工程中一個(gè)常見的問(wèn)題是主電源無(wú)法滿足其電源要求的子系統(tǒng)。在這種情況下，可用電源軌不能直接使用，直接使用電池電壓（如果可用）也不總是一種選擇。空間不足會(huì)妨礙包含最佳數(shù)量的電池，或者放電電池的電壓下降對(duì)于應(yīng)用來(lái)說(shuō)可能是不可接受的。電壓轉(zhuǎn)換器可以產(chǎn)生所需的電壓電平，電荷泵通常是需要低功耗、簡(jiǎn)單性和低成本組合的應(yīng)用的最佳選擇。電荷泵易于使用，因?yàn)樗鼈儾恍枰嘿F的電感器或額外的半導(dǎo)體。電壓轉(zhuǎn)換器可以產(chǎn)生所需的電壓電平，電荷泵通常是需要低功耗、簡(jiǎn)單性和低成本組合的應(yīng)用的最佳選擇。電荷泵易于使用，因?yàn)樗鼈儾恍枰嘿F的電感器或額外的半導(dǎo)體。電荷泵——一般說(shuō)明電荷泵——一般說(shuō)明電荷泵電壓轉(zhuǎn)換器使用陶瓷或電解電容器來(lái)存儲(chǔ)和傳輸能量。盡管電容器比其他類型的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器中使用的線圈更常見且便宜得多，但電容器不能突然改變其電壓電平。不斷變化的電容器電壓始終遵循指數(shù)函數(shù)，這帶來(lái)了電感電壓轉(zhuǎn)換器可以避免的限制。然而，感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換器更昂貴。電荷泵電壓轉(zhuǎn)換器使用陶瓷或電解電容器來(lái)存儲(chǔ)和傳輸能量。盡管電容器比其他類型的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器中使用的線圈更常見且便宜得多，但電容器不能突然改變其電壓電平。不斷變化的電容器電壓始終遵循指數(shù)函數(shù)，這帶來(lái)了電感電壓轉(zhuǎn)換器可以避免的限制。然而，感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換器更昂貴。電容式電壓轉(zhuǎn)換是通過(guò)周期性開關(guān)電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果交流電壓可用，無(wú)源二極管可以在最簡(jiǎn)單的情況下執(zhí)行此開關(guān)功能。否則，直流電壓電平需要使用有源開關(guān)，它首先通過(guò)將電容器連接到電壓源來(lái)為電容器充電，然后以產(chǎn)生不同電壓電平的方式將其連接到輸出端。電容式電壓轉(zhuǎn)換是通過(guò)周期性開關(guān)電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果交流電壓可用，無(wú)源二極管可以在最簡(jiǎn)單的情況下執(zhí)行此開關(guān)功能。否則，直流電壓電平需要使用有源開關(guān)，它首先通過(guò)將電容器連接到電壓源來(lái)為電容器充電，然后以產(chǎn)生不同電壓電平的方式將其連接到輸出端。使用此原理的常見集成電路是使用此原理的常見集成電路是，有些人認(rèn)為它是經(jīng)典電荷泵的原型。ICL7660集成了開關(guān)和振蕩器，使開關(guān)S1、S3和S2、S4交替工作（，有些人認(rèn)為它是經(jīng)典電荷泵的原型。ICL7660集成了開關(guān)和振蕩器，使開關(guān)S1、S3和S2、S4交替工作（圖1圖1). 此處顯示的配置會(huì)反轉(zhuǎn)輸入電壓。通過(guò)稍微改變外部連接，它也可以將輸入電壓加倍或分壓。). 此處顯示的配置會(huì)反轉(zhuǎn)輸入電壓。通過(guò)稍微改變外部連接，它也可以將輸入電壓加倍或分壓。圖 1. 這些基本組件說(shuō)明了電荷泵運(yùn)行的機(jī)制。