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电荷泵DC-DC转换器

简介
  什么是DC(Direct Current)呢?它表示直流电源,诸如干电池或车载电池之类,家庭用的100V电源是交流电源(AC)。若通过一个转换器能将一个直流电压(3.0V)转换成其他的直流电压(1.5V或5.0V),这个转换器为DC-DC转换器,或称之为开关电源或开关调整器。 Catalyst公司的DC-DC转换器为设计者提供了两种操作模式:+2X、-1X,可满足客户对DC-DC的不同需求。

电荷泵DC-DC转换器原理
  Catalyst公司的DC/DC转换器是一种电荷泵电压反转器,它将输入的正电压转换成相应的负电压,即VOUT = -VIN。另外,它也可以把输出电压转换成近两倍的输入电压,即VOUT≈2VIN。由于它是利用电容的充电、放电实现电荷转移的原理构成,所以这种电压反转器电路也称为电荷泵变换器(Charge Pump Converter)。
  电荷泵的工作过程为:首先贮存能量,然后以受控方式释放能量,以获得所需的输出电压。开关式调整器升压泵采用电感器来贮存能量,而电容式电荷泵采用电容器来贮存能量。电容式电荷泵通过开关阵列和振荡器、逻辑电路、比较控制器实现电压提升,采用电容器来贮存能量。因工作于较高频率,可使用小型陶瓷电容器(1μF),占用空间最小,使用成本较低。电荷泵转换器不使用电感器,因此其辐射EMI可以忽略。输入端噪声可用一只小型电容器滤除。电荷泵十分适用于便携式应用产品的设计。

特性
高功率
低静态电流
高频率:达到2MHz

典型器件    
CAT3200特性
100mA输出电流
输出电压稳定(CAT3200-5固定为5V,CAT3200输出电压可调)
输入电压低至2.7V
软启动、斜率控制
过热关断保护
低值的外部电容
关断电流小于1uA
折返电流上限保护
典型应用
 
CAT660特性
与MAX660和LT660兼容
可将V+转换为V-或将V+转换为2V+
低输出阻抗,典型值为4
可选择电荷泵频率
器件管脚与7660、1044兼容
典型应用

应用场合

产品选型表
型号 VIN(V) 频率(typ)
(MHz)
IOUT(Max)
(mA)
ROUT(typ)(Ω) 电荷泵模式 VOUT(Max)(V) 封装
CAT3200 2.7-4.5 2 100 10 6(可调) MSOP-8
CAT3200-5 2.7-4.5 2 100 10 5(固定) TSOT23-6
CAT660 1.5-5.5 80 100 4 +2×,-1× 11 PDIP-8,SOIC-8
CAT661 1.5-5.5 135 100 4 +2×,-1× 11 PDIP-8,SOIC-8

资料下载
  安森美AC-DC稳压器 DC-DC转换器 选型指南 [636KPDF2008/11/22:6206次]


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