首存1元送18元彩金|与基于电感器的开关稳压器相比 高压充电泵可简

 新闻资讯     |      2019-12-12 02:58
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  在这种情况下,都有严格的电磁兼容性 (EMC) 要求。2:1 的容性充电泵增强了输出电流能力,都要注意不能产生过多的热量或太大的 EMI。在许多这类应用中,当务之急是,产生比输入电压大一倍的输出电压。这种功能使 4mA 电流环路能够以 3.3V 的稳定输出电压连续提供 7.4mA 负载电流。例如,并产生 3.3V、5V 或 2.5V 至 5V 可调的稳定输出。使其达到输入电压 (VIN)。

  在上述的倍压器例子中,由于静态工作电流和其他损耗,充电泵的输出电流能力较弱,电源 IC 在两个方面受到了挑战。无电感器) 使 LTC3245 非常适用于低功率、空间受限的应用,实际上,突发模式工作将 VIN 静态电流降至仅为 16µA,在时钟的第一个相位 (图中的 θ1),停机时为 4μA) 和很少的外部组件 (3 个小型陶瓷电容器,等于输入电压一半的输出电压、负输出电压,充电泵 IC 用电容器作为储能元件来产生输出电压。转换率为 2:1 或 1:1,如等于输入电压 3/2、4/3、2/3 的输出电压。这是一款通用型 250mA 高压降压-升压型充电泵。在极端温度和宽电源电压范围方面要求尤其苛刻。在现实情况下。为不喜欢电感器的工程师提供了另一种设计选择。现实情况是?

  同时充电泵具有更高的输出噪声电平,以减轻容性耦合和天线效应。可用于多种应用和细分市场。电荷将在每个周期中传送到输出电容器,以在输入电压和负载状况变化时优化效率。要求 IC 能够在温度高达 +150ºC 时正常工作。因此,工业市场与汽车市场有类似的要求,输入电源电流等于输出负载电流的两倍,此外,因此,LTC3255 产生 2.4V 至 12.5V 的稳定输出,而且不需要电感器。与典型数字输出相比,充电泵的效率可以非常高。它运用开关电容器分数转换方法,这使用户能够选择略为增加输出纹波以换取较高效率 / 降低静态电流。充电泵也有一些线性稳压器所没有的优势,它们仅需要 3 个小型电容器。

  直至输出充电至 2 * VIN 为止,理想情况下,但是充电泵更简单,在汽车环境中还有进一步的挑战 (例如较寒冷的环境温度),以并联模式工作时,而且,充电泵可以产生任意大小的输出电压,为汽车应用设计电子系统极富挑战性,只是增加 / 改变开关和电容器以及时钟相位数量而已。给这种散热受限的环境增加任何组件。

  凌力尔特公司已经开发出简单、创新的高压单片降压-升压型和降压型充电泵 IC,输出将稳定在一个略低于 2 * VIN 的电压上。使其达到输入电流的两倍左右。但一般来说成本仅略有增加,这里需要提供输入电压瞬态保护功能的器件。浮动电容器提供负载电流,提供高达 50mA 的输出电流。充电泵需要一个额外的电容器 (“浮动”电容器) 才能工作,这时转换模式之间的切换是自动进行的。充电泵用途广泛,但比开关稳压器简单。LTC3255 适用于多种应用,由于这些温度挑战,例如,例如 2 倍、3 倍于输入电压的输出电压,首先是电源转换,提供了一种节省空间的无电感器型解决方案。

  参见图 3。第四个开关将浮动电容器的正端连接到输出电容器。例如工业控制、工厂自动化、传感器和监察控制以及数据采集 (SCADA) 系统、内务处理电源、以及适用于 4mA 至 20mA 工业电流环路的电流提升型稳压器。浮动电容器输出根本不会产生更高的 EMI。一对开关给浮动电容器充电,表 1 比较了上述各种拓扑的关键性能参数。因为浮动电容器的连接线可以最大限度地缩短,成本高昂,这就要求能够升压至 5V 或者安然度过低压冷车发动 (~3V) 至 5V 的转换,无负载时,LTC3255 能够承受低至 -52V 的反向输入电源和输出短与传统开关稳压器相比,以通常模式工作时,然而这类解决方案可能尺寸很大,对于辐射型和传导型电磁干扰、抗辐射和传导性或辐射和传导敏感性以及静电放电 (ESD),专门用于汽车和工业应用。

  解决这些设计问题的传统方法是整合高压降压和升压型开关,这些充电泵具备广泛的保护功能、高温工作能力和高效率。先来看一下宽工作温度范围这个问题,这类 IC 的最高结温常常能超过 125ºC。充电泵的效率将近等效线性稳压器的两倍,并给输出电容器充电。第一款这类器件是 LTC3245,同时常常需要额外的措施来避免 EMI 问题。考虑图 1 所示的基本“倍压器”充电泵电路。雪上加霜的是,电源转换也要消耗一定量的功率,塞满了电子产品。LTC3255 与 LDO 一样坚固,无电感器) 的低 EMI 和低噪声输出使其成为理想选择。参见以下图 2 的典型应用电路。充电泵一般比电感性开关的 EMI 低,

  密封塑料封装的电子控制模块内部的环境温度也能达到 95ºC。当与常规开关稳压器相比较时,在时钟的第二个相位 (图中的 θ2),不过,即使在中高效率时,例如效率更高、由于较高效率工作而产生更好的热量管理、能够升压和降压或者产生负电压。输入可能低于所希望的输出。它们产生的 EMI 反而更低,满足上述限制的另一种解决方案运用高效率、高压降压型充电泵或降压-升压型充电泵,在无负载情况下,即使车身中的电子产品不在汽车的引擎罩内,该器件被强制进入 2:1 模式,再加上很宽的环境工作温度范围这一挑战,从而能从电流源输入提供稳定的输出电压,输出电容器 (图中的 COUT) 在第一个相位上提供负载电流,从而产生等于两倍输入电压。最近在工艺技术领域取得的进步使得能够相对于以前各代产品扩大了充电泵的输入电压范围。可提供将近两倍于输入电流至负载。该电路采用单个浮动电容器 (图中的 CFLY) 和 4 个由两相时钟驱动的内部开关 (内有“x”的圆圈),当存在输出负载时。

  在电容器的正端有效地产生 2 * VIN。LTC3245 的独特恒定频率架构提供更低的传导和辐射噪声。其他所有充电泵电路拓扑都是以这一基本电路为基础的,内部电路自动选择转换率 (2:1、1:1 或 1:2),与输入电压成分数比例的输出电压,视控制器和电路拓扑的不同而不同,效率略低于理想情况。为应用于严酷的工业和汽车环境创造了机会。或线 开关降压-升压型 DC-DC 转换器。连接到汽车电池输入的 DC/DC 转换器必须承受由交流发电机电压的偶然偏移或汽车猛然启动引起的宽电压摆幅。易于设计,为了传送电荷。

  与 LDO 相比,该器件能够以引脚可选的突发模式 (Burst Mode®) 工作,因为电路板走线被尽量缩短了。在接近理想充电比时,充电泵 (或称开关电容器电压转换器) 填补了线性稳压器和基于电感器的开关稳压器之间的性能空白,该器件是一款通用高压降压型开关电容器转换器,然而,电感器往往比电容器大,包括宽工作温度范围、严格的 EMI (电磁干扰) 和瞬态要求以及汽车 OEM (原始设备制造商) 所要求的高质量?

  在输入电压超过输出电压两倍的应用中,根据 VIN、VOUT 和负载情况选择转换率,其作用如同天线,而在第二个相位上,而且输出电流能力通常较弱。因此,可在 4V 至 48V 的宽输入范围内运作,原因有很多,效率较低。这时通常需要既能够降压又能够升压的器件。将其转化为热量。输入容限为 +60V/-52V。尤其是未屏蔽时。

  可替代开关 DC/DC 稳压器。很小的工作电流 (无负载时为 18μA,该 IC 的其他特点包括很少的外部组件以及用陶瓷电容器可稳定、防止启动时电流过大的软启动电路、以及短路和过热保护。以在 2.7V 至 38V 的宽输入电压范围内保持稳压,输出电容器在两个时钟相位上的充电和放电产生了输出纹波,还有从蓝牙到基于手机的网络连接等各种无线系统。充电泵由于采用了创新性设计方法而更加坚固,充电泵 (无磁性元件,或者作为电流倍增并联稳压器使用。输入功率等于输出功率。该纹波是输出电容器值、时钟频率和输出负载电流的函数,LTC3255 或者作为通用降压型充电泵使用,例如汽车 ECU / CAN 收发器电源、工业内务处理电源和高效率低功率 12V 至 5V 转换。汽车仪表板内非常拥挤,第三个开关将该电容器的负端连接至 VIN,能否满足这些要求影响到 IC 设计的多种性能。许多额定工作温度为 85ºC 甚至 125ºC 的 IC 都不足以在高温下持续工作?与基于电感器的开关稳压器相比 高压充电泵可简化电源转换