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集成电荷泵 DC-DC 转换指南
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2022-11-18
李晓鹏
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系统工程中一个常见的问题是主电源无法满足其电源要求的子系统。在这种情况下，可用电源轨不能直接使用，直接使用电池电压（如果可用）也不总是一种选择。空间不足会妨碍包含最佳数量的电池，或者放电电池的电压下降对于应用来说可能是不可接受的。系统工程中一个常见的问题是主电源无法满足其电源要求的子系统。在这种情况下，可用电源轨不能直接使用，直接使用电池电压（如果可用）也不总是一种选择。空间不足会妨碍包含最佳数量的电池，或者放电电池的电压下降对于应用来说可能是不可接受的。电压转换器可以产生所需的电压电平，电荷泵通常是需要低功耗、简单性和低成本组合的应用的最佳选择。电荷泵易于使用，因为它们不需要昂贵的电感器或额外的半导体。电压转换器可以产生所需的电压电平，电荷泵通常是需要低功耗、简单性和低成本组合的应用的最佳选择。电荷泵易于使用，因为它们不需要昂贵的电感器或额外的半导体。电荷泵——一般说明电荷泵——一般说明电荷泵电压转换器使用陶瓷或电解电容器来存储和传输能量。尽管电容器比其他类型的 DC-DC 转换器中使用的线圈更常见且便宜得多，但电容器不能突然改变其电压电平。不断变化的电容器电压始终遵循指数函数，这带来了电感电压转换器可以避免的限制。然而，感应电压转换器更昂贵。电荷泵电压转换器使用陶瓷或电解电容器来存储和传输能量。尽管电容器比其他类型的 DC-DC 转换器中使用的线圈更常见且便宜得多，但电容器不能突然改变其电压电平。不断变化的电容器电压始终遵循指数函数，这带来了电感电压转换器可以避免的限制。然而，感应电压转换器更昂贵。电容式电压转换是通过周期性开关电容器来实现的。如果交流电压可用，无源二极管可以在最简单的情况下执行此开关功能。否则，直流电压电平需要使用有源开关，它首先通过将电容器连接到电压源来为电容器充电，然后以产生不同电压电平的方式将其连接到输出端。电容式电压转换是通过周期性开关电容器来实现的。如果交流电压可用，无源二极管可以在最简单的情况下执行此开关功能。否则，直流电压电平需要使用有源开关，它首先通过将电容器连接到电压源来为电容器充电，然后以产生不同电压电平的方式将其连接到输出端。使用此原理的常见集成电路是使用此原理的常见集成电路是，有些人认为它是经典电荷泵的原型。ICL7660集成了开关和振荡器，使开关S1、S3和S2、S4交替工作（，有些人认为它是经典电荷泵的原型。ICL7660集成了开关和振荡器，使开关S1、S3和S2、S4交替工作（图1图1). 此处显示的配置会反转输入电压。通过稍微改变外部连接，它也可以将输入电压加倍或分压。). 此处显示的配置会反转输入电压。通过稍微改变外部连接，它也可以将输入电压加倍或分压。图 1. 这些基本组件说明了电荷泵运行的机制。
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