LM2766开关电容电压变换器

　　特征

　　LM2766型CMOS电荷泵电压转换器

　　输入电源电压加倍

　　作为输入电压的倍压器

　　SOT-23 6针封装，1.8 V至5.5 V，两个低成本电容器

　　20Ω典型输出阻抗和二极管用于提供

　　20毫安20毫安输出电流时，90%的典型转换效率。

　　0.1-μA典型关机电流LM2766在200 kHz开关下工作

　　降低输出电阻和电压的频率

　　2个应用程序涟漪。工作电流只有350μA（运行效率大于90%，大多数移动电话负载）和0.1-μA典型关机电流提供理想的LM2766电池性能-PDA供电系统。该设备是在SOT-23 6针封装。

　　运算放大器电源

　　接口电源设备信息

　　手持仪器

　　电气特性

　　除非另有规定，典型限值为TJ=25°C，最小和最大限值适用于整个操作温度范围：V+=5V，C1=C2=10μF.（1）

　　

 

 

　　（1） 在测试电路中，电容器C1和C2为10μF，最大0.3Ω的ESR电容器。具有较高ESR的电容器可能会增加输出电阻，降低输出电压和效率。

　　（2） 规定的输出电阻包括内部开关电阻和电容ESR。有关详细信息，请参见应用和实现正电压倍增器。

　　（3） 输出开关的工作频率为振荡器频率的一半，即ƒOSC=2׃SW。

　　典型特征

　　（典型倍压器应用电路，VIN=5 V，TA=25°C，除非另有规定）

　　

 

 

　　

 

 

　　详细说明

　　概述

　　LM2766 CMOS电荷泵电压转换器用作电压范围为1.8V至5.5V。此电路使用两个低成本电容器和一个二极管（启动时需要）。

　　

 

 

　　功能描述

　　测试电路

　　LM2766包含四个大的CMOS开关，这些开关按顺序切换以使输入电源加倍电压。能量传输和储存由外部电容器提供。图10显示了电压转换方案。当S2和S4闭合时，C1向电源电压V+充电。在这段时间内，开关S1和S3断开。在下一个时间间隔内，S2和S4打开；同时，S1和S3打开闭合时，输入电压V+和C1上的电压之和给出2 V+输出电压，当没有装载。添加负载时的输出电压降由MOSFET开关和电容器的ESR）以及电容器之间的电荷转移损耗。申请和实施的进一步细节。

　　

 

 

　　设备功能模式

　　关机模式

　　正常情况下，可使用关机（SD）引脚禁用设备并将静态电流降低至0.1μA操作模式下，SD引脚连接至V+。通过应用，可以使设备进入关闭模式至SD引脚a电压小于V+引脚电压的20%。

　　申请信息

　　LM2766提供了一种简单而有效的方法来产生等于输入电压。在不需要电感器的情况下，应用解决方案的尺寸可以比磁性材料小DC-DC转换器解决方案。

　　典型应用

　　LM2766的主要应用是使输入电压加倍。

　　

 

 

　　这种电路的输出特性可以用一个理想的电压源和一个抵抗。电压源等于2 V+。输出电阻路径是内部MOSFET开关，振荡器频率，C1和C2的电容和ESR。因为开关电流充放电C1大约是输出电流的两倍，ESR的影响抽运电容器C1在输出电阻中乘以4。输出电容器C2正在充电并且放电电流约等于输出电流，因此，其ESR只在输出电阻。ROT的一个很好的近似值是：

　　

　　RSW是图12所示内部MOSFET开关的导通电阻之和。

　　峰值到峰值输出电压纹波由振荡器频率以及电容和输出电容器C2的ESR：

　　

　　高电容、低ESR电容器可以降低输出电阻和电压纹波。

　　肖特基二极管D1

　　只需要保护设备不打开自己的寄生二极管锁定。在启动过程中，D1也会迅速地将输出电容器充电到VIN减去二极管压降减少启动时间。因此，肖特基二极管D1必须具有足够的载流能力在启动时给输出电容器充电，同时为其提供低正向电压，以防止内部寄生二极管从打开。肖特基二极管如1N5817可用于大多数应用。如果输入电压斜坡较小小于10V/ms的肖特基二极管（如MBR0520LT1）可用于减小电路尺寸。

　　电容器选择

　　正如在正电压倍增器中所讨论的，输出电阻和纹波电压取决于外部电容器的电容和ESR值。输出电压降是负载电流乘以输出电阻，功率效率为

　　IQ（V+）是设备的静态功率损耗；以及IL2ROUT是与接通电阻、两个外部电容器及其环境与社会科学研究院。电容器的选择是基于跌落电压（等于输出电流）的规格输出电压纹波，以及转换器效率。建议使用低ESR电容器（表2）最大限度地效率高，降低输出电压降和电压纹波。

　　

 

 

　　并联装置

　　任何数量的LM2766器件可以并联，以减少输出电阻。因为没有封闭的回路反馈，正如在调节电路中发现的那样，稳定的运行是有保证的。每个设备都必须有自己的抽运电容器C1，而只需要一个输出电容器，如图13所示。复合材料输出电阻为：

　　

 

 

　　级联设备

　　级联几个LM2766器件是产生更高电压的简单方法（两级级联电路如图14所示）。有效输出电阻等于每个单独装置的加权和：路线=1.5路线1+路线2注意，增加级联阶段的数量实际上是有限的，因为它显著地减少了效率高，增加输出电阻和输出电压纹波。

　　

 

 

　　调节阀

　　可以使用低压差调节器（例如LP2980-5.0）来调节LM2766的输出。这个整个转换器如图15所示。使用LP2980-3.3、LP2980-3.0或LP2980-ADJ可以获得不同的输出电压。最坏情况设计必须同时满足以下条件：

　　2Vin最小值》输出最小值+Vdrop最大值（LP2980）+输出最大值×路径最大值（LM2766）

　　2车辆识别码最大值《最大值+最小值（LP2980）+输出最小值×路径最小值（LM2766）

　　

 

 

　　电源建议

　　LM2766被设计成在1.8 V和5.5 V的输入电压范围内作为逆变器工作。该输入电源必须调节良好，能够提供所需的输入电流。如果输入电源是位于远离设备的地方，除了陶瓷旁路外，可能还需要额外的体积电容电容器。

　　布局

　　布局指南

　　LM2766的高开关频率和大开关电流使得布局的选择非常重要。请参考以下步骤，以确保设备稳定并保持适当的LED电流在预期工作电压和电流范围内进行调节。将CIN放置在顶层（与LM2766同一层），并尽可能靠近设备。连接输入电容器通过短而宽的轨迹到达V+和GND引脚，从而降低感应电压开关过程中出现的尖峰会损坏V+线路。

　　将COUT放在顶层（与LM2766同一层），并尽可能靠近OUT和GND引脚。

　　CIN和COUT的返回值必须在一个点上集中在一起，尽可能靠近GND引脚。

　　连接COUT通过短，宽的痕迹减少串联电感在输出和接地引脚，可以损坏VOUT和GND线路，并在设备和周围电路中造成过大噪音。将C1放在顶层（与LM2766设备同一层），并尽可能靠近设备。通过短而宽的迹线将飞线电容器连接到帽+和帽-销上。