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          開(kāi)關(guān)式DC/DC變換器的種類

          作者: 時(shí)間:2012-10-26 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            按結(jié)構(gòu)可分為以下三類。
           ?、匐姼惺?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/DC/DC">DC/DC,如圖(a)所示:

           ?、跓o(wú)調(diào)整電容式電荷泵,如圖(b)所不;

            ③可調(diào)整電容式電荷泵,如圖(c)所不。

            圖 三種典型的框圖

            三種電路的工作過(guò)程均為:首先儲(chǔ)存能量,然后以受控方式釋放能量,以獲得所需的輸出電壓。電感式DC/DC變換器采用電感器來(lái)儲(chǔ)存能量,而電容式電荷泵采用電容器來(lái)儲(chǔ)存能量。

            無(wú)調(diào)整電容式電荷泵缺少調(diào)整電路,而可調(diào)整電容式電荷泵在基本電荷泵的后端增加了線性調(diào)整器或電荷泵調(diào)制器。線性調(diào)整的輸出噪聲最低,并可以在更低的效率情況下提供更好的性能。因電荷泵調(diào)制器沒(méi)有串聯(lián)傳輸晶體管,只是控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止,所以可以提供更高的效率,且在給定的芯片面積(或消耗)下可提供更多的輸出電流。增加開(kāi)關(guān)頻率也就增加了電荷泵的靜態(tài)電流,但是也同時(shí)降低了C1和C2的電容值??烧{(diào)整電容式電荷泵的輸入噪聲也比基本電荷泵要低。電荷泵工作在高的工作頻率下時(shí)可簡(jiǎn)化濾波電路,從而進(jìn)一步降低了傳導(dǎo)噪聲。

            由于電荷泵采用脈沖頻率調(diào)制技術(shù),當(dāng)輸出電壓高于目標(biāo)調(diào)節(jié)電壓時(shí),調(diào)制器是閑置的,此時(shí)消耗的電流最小,囚為儲(chǔ)存在輸出電容器上的電荷會(huì)提供負(fù)載電流。而隨著這個(gè)電容器不斷放電及輸出電壓逐漸降到目標(biāo)調(diào)節(jié)電壓以下,調(diào)制器才會(huì)被激活并向輸出傳輸電荷。這個(gè)電荷供給負(fù)載電流,并增加輸出電容器上的電壓。

            電荷泵消除了電感器和變壓器所帶來(lái)的磁場(chǎng)和電磁干擾,但仍然是一個(gè)微小噪聲源。當(dāng)泵電容和一個(gè)輸入源或另一個(gè)帶不同電壓的電容器相連時(shí),電荷泵會(huì)產(chǎn)生高充電電流。電荷泵工作在1倍壓線性模式時(shí)可改進(jìn)效率,但叉不會(huì)像電感式降壓調(diào)整器那樣復(fù)雜。

            電荷泵可以依據(jù)電池電壓的輸入值不斷改變其輸出電壓。例如,它在1.5倍壓或1倍壓的模式下都可以運(yùn)行。當(dāng)電池的輸入電壓較低時(shí),電荷泵可以產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)于輸入電壓的1.5倍壓的輸出電壓;而當(dāng)電池的電壓較高時(shí),電荷泵則在1倍壓模式下運(yùn)行,此時(shí)電荷泵僅僅是將輸入電壓傳輸?shù)截?fù)載中,這樣就在輸入電壓較高的時(shí)候降低了輸入電流和功率損耗。



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