特征
LM2766型CMOS電荷泵電壓轉(zhuǎn)換器
輸入電源電壓加倍
作為輸入電壓的倍壓器
SOT-23 6針封裝,1.8 V至5.5 V,兩個低成本電容器
20Ω典型輸出阻抗和二極管用于提供
20毫安20毫安輸出電流時,90%的典型轉(zhuǎn)換效率。
0.1-μA典型關機電流LM2766在200 kHz開關下工作
降低輸出電阻和電壓的頻率
2個應用程序漣漪。工作電流只有350μA(運行效率大于90%,大多數(shù)移動電話負載)和0.1-μA典型關機電流提供理想的LM2766電池性能-PDA供電系統(tǒng)。該設備是在SOT-23 6針封裝。
運算放大器電源
手持儀器
電氣特性
除非另有規(guī)定,典型限值為TJ=25°C,最小和最大限值適用于整個操作溫度范圍:V+=5V,C1=C2=10μF.(1)
(1) 在測試電路中,電容器C1和C2為10μF,最大0.3Ω的ESR電容器。具有較高ESR的電容器可能會增加輸出電阻,降低輸出電壓和效率。
(2) 規(guī)定的輸出電阻包括內(nèi)部開關電阻和電容ESR。有關詳細信息,請參見應用和實現(xiàn)正電壓倍增器。
(3) 輸出開關的工作頻率為振蕩器頻率的一半,即?OSC=2×?SW。
典型特征
(典型倍壓器應用電路,VIN=5 V,TA=25°C,除非另有規(guī)定)
詳細說明
概述
LM2766 CMOS電荷泵電壓轉(zhuǎn)換器用作電壓范圍為1.8V至5.5V。此電路使用兩個低成本電容器和一個二極管(啟動時需要)。
功能描述
測試電路
LM2766包含四個大的CMOS開關,這些開關按順序切換以使輸入電源加倍電壓。能量傳輸和儲存由外部電容器提供。圖10顯示了電壓轉(zhuǎn)換方案。當S2和S4閉合時,C1向電源電壓V+充電。在這段時間內(nèi),開關S1和S3斷開。在下一個時間間隔內(nèi),S2和S4打開;同時,S1和S3打開閉合時,輸入電壓V+和C1上的電壓之和給出2 V+輸出電壓,當沒有裝載。添加負載時的輸出電壓降由MOSFET開關和電容器的ESR)以及電容器之間的電荷轉(zhuǎn)移損耗。申請和實施的進一步細節(jié)。
設備功能模式
關機模式
正常情況下,可使用關機(SD)引腳禁用設備并將靜態(tài)電流降低至0.1μA操作模式下,SD引腳連接至V+。通過應用,可以使設備進入關閉模式至SD引腳a電壓小于V+引腳電壓的20%。
申請信息
LM2766提供了一種簡單而有效的方法來產(chǎn)生等于輸入電壓。在不需要電感器的情況下,應用解決方案的尺寸可以比磁性材料小DC-DC轉(zhuǎn)換器解決方案。
典型應用
LM2766的主要應用是使輸入電壓加倍。
這種電路的輸出特性可以用一個理想的電壓源和一個抵抗。電壓源等于2 V+。輸出電阻路徑是內(nèi)部MOSFET開關,振蕩器頻率,C1和C2的電容和ESR。因為開關電流充放電C1大約是輸出電流的兩倍,ESR的影響抽運電容器C1在輸出電阻中乘以4。輸出電容器C2正在充電并且放電電流約等于輸出電流,因此,其ESR只在輸出電阻。ROT的一個很好的近似值是:
RSW是圖12所示內(nèi)部MOSFET開關的導通電阻之和。
峰值到峰值輸出電壓紋波由振蕩器頻率以及電容和輸出電容器C2的ESR:
高電容、低ESR電容器可以降低輸出電阻和電壓紋波。
肖特基二極管D1
只需要保護設備不打開自己的寄生二極管鎖定。在啟動過程中,D1也會迅速地將輸出電容器充電到VIN減去二極管壓降減少啟動時間。因此,肖特基二極管D1必須具有足夠的載流能力在啟動時給輸出電容器充電,同時為其提供低正向電壓,以防止內(nèi)部寄生二極管從打開。肖特基二極管如1N5817可用于大多數(shù)應用。如果輸入電壓斜坡較小小于10V/ms的肖特基二極管(如MBR0520LT1)可用于減小電路尺寸。
電容器選擇
正如在正電壓倍增器中所討論的,輸出電阻和紋波電壓取決于外部電容器的電容和ESR值。輸出電壓降是負載電流乘以輸出電阻,功率效率為
IQ(V+)是設備的靜態(tài)功率損耗;以及IL2ROUT是與接通電阻、兩個外部電容器及其環(huán)境與社會科學研究院。電容器的選擇是基于跌落電壓(等于輸出電流)的規(guī)格輸出電壓紋波,以及轉(zhuǎn)換器效率。建議使用低ESR電容器(表2)最大限度地效率高,降低輸出電壓降和電壓紋波。
并聯(lián)裝置
任何數(shù)量的LM2766器件可以并聯(lián),以減少輸出電阻。因為沒有封閉的回路反饋,正如在調(diào)節(jié)電路中發(fā)現(xiàn)的那樣,穩(wěn)定的運行是有保證的。每個設備都必須有自己的抽運電容器C1,而只需要一個輸出電容器,如圖13所示。復合材料輸出電阻為:
級聯(lián)設備
級聯(lián)幾個LM2766器件是產(chǎn)生更高電壓的簡單方法(兩級級聯(lián)電路如圖14所示)。有效輸出電阻等于每個單獨裝置的加權和:路線=1.5路線1+路線2注意,增加級聯(lián)階段的數(shù)量實際上是有限的,因為它顯著地減少了效率高,增加輸出電阻和輸出電壓紋波。
調(diào)節(jié)閥
可以使用低壓差調(diào)節(jié)器(例如LP2980-5.0)來調(diào)節(jié)LM2766的輸出。這個整個轉(zhuǎn)換器如圖15所示。使用LP2980-3.3、LP2980-3.0或LP2980-ADJ可以獲得不同的輸出電壓。最壞情況設計必須同時滿足以下條件:
2Vin最小值》輸出最小值+Vdrop最大值(LP2980)+輸出最大值×路徑最大值(LM2766)
2車輛識別碼最大值《最大值+最小值(LP2980)+輸出最小值×路徑最小值(LM2766)
電源建議
LM2766被設計成在1.8 V和5.5 V的輸入電壓范圍內(nèi)作為逆變器工作。該輸入電源必須調(diào)節(jié)良好,能夠提供所需的輸入電流。如果輸入電源是位于遠離設備的地方,除了陶瓷旁路外,可能還需要額外的體積電容電容器。
布局
布局指南
LM2766的高開關頻率和大開關電流使得布局的選擇非常重要。請參考以下步驟,以確保設備穩(wěn)定并保持適當?shù)?a target="_blank">LED電流在預期工作電壓和電流范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。將CIN放置在頂層(與LM2766同一層),并盡可能靠近設備。連接輸入電容器通過短而寬的軌跡到達V+和GND引腳,從而降低感應電壓開關過程中出現(xiàn)的尖峰會損壞V+線路。
將COUT放在頂層(與LM2766同一層),并盡可能靠近OUT和GND引腳。
CIN和COUT的返回值必須在一個點上集中在一起,盡可能靠近GND引腳。
連接COUT通過短,寬的痕跡減少串聯(lián)電感在輸出和接地引腳,可以損壞VOUT和GND線路,并在設備和周圍電路中造成過大噪音。將C1放在頂層(與LM2766設備同一層),并盡可能靠近設備。通過短而寬的跡線將飛線電容器連接到帽+和帽-銷上。
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