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电荷泵在便携式设计中大放异彩

消耗积分:0 | 格式:pdf | 大小:184.67KB | 2022-11-18

李泽坚

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当今的电荷泵 IC 满足便携式系统的苛刻要求，具有更高的精度、更高的输出电流、敏感 RF 应用可接受的输出噪声水平，以及与某些基于电感器的设计相当的电池寿命。下面的讨论比较了几种 IC 电荷泵设计，介绍了“无电感”电源应用，并提供了元件选择指南。当今的电荷泵 IC 满足便携式系统的苛刻要求，具有更高的精度、更高的输出电流、敏感 RF 应用可接受的输出噪声水平，以及与某些基于电感器的设计相当的电池寿命。下面的讨论比较了几种 IC 电荷泵设计，介绍了“无电感”电源应用，并提供了元件选择指南。简短入门简短入门术语“电荷泵”是指一种直流-直流电压转换器，它使用电容器而不是电感器或变压器来存储和传输能量。电荷泵（通常称为开关电容转换器）包括一个开关或二极管网络，用于对一个或多个电容器进行充电和放电。电荷泵电路最引人注目的优势是没有电感器。术语“电荷泵”是指一种直流-直流电压转换器，它使用电容器而不是电感器或变压器来存储和传输能量。电荷泵（通常称为开关电容转换器）包括一个开关或二极管网络，用于对一个或多个电容器进行充电和放电。电荷泵电路最引人注目的优势是没有电感器。为什么要避免使用电感器？与电容器相比，它们的采购来源更少、标准规格和尺寸更少、元件高度更大、EMI 更大、布局灵敏度更高、成本更高。（否则，它们就很棒了。）即使使用通常用于旁路电源的低成本陶瓷电容器，新一代电荷泵 IC 也能提供令人满意的操作。为什么要避免使用电感器？与电容器相比，它们的采购来源更少、标准规格和尺寸更少、元件高度更大、EMI 更大、布局灵敏度更高、成本更高。（否则，它们就很棒了。）即使使用通常用于旁路电源的低成本陶瓷电容器，新一代电荷泵 IC 也能提供令人满意的操作。基本电荷泵可以在带有模拟开关的 IC 中实现，或者在带有二极管的分立元件电路中实现（基本电荷泵可以在带有模拟开关的 IC 中实现，或者在带有二极管的分立元件电路中实现（图 1图 1）。在 IC 版本中，开关网络在充电和放电状态之间切换，而在分立版本中，时钟波形通过二极管驱动充电和放电状态。在这两种情况下，“飞行电容器”(C1) 负责充电，“储能电容器”(C2) 保持电荷并过滤输出电压。您可以根据需要扩展和修改此方案，以增加调节、降低噪声、获得更高的输出电压等。）。在 IC 版本中，开关网络在充电和放电状态之间切换，而在分立版本中，时钟波形通过二极管驱动充电和放电状态。在这两种情况下，“飞行电容器”(C1) 负责充电，“储能电容器”(C2) 保持电荷并过滤输出电压。您可以根据需要扩展和修改此方案，以增加调节、降低噪声、获得更高的输出电压等。图 1. 基本电荷泵提供电压倍增或反转。它可以通过片上开关 ( 图 1. 基本电荷泵提供电压倍增或反转。它可以通过片上开关 ( aa ) 或分立二极管 ( ) 或分立二极管 ( b
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