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電荷泵是基于電感的轉換器還是線性穩壓器?

2022-06-16
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來源:網絡

作為設計人員,選擇正確的電源拓撲至關重要。做出錯誤的選擇意味著憤怒的客戶和損失的時間和金錢。在查看電壓調節時,通常需要權衡尺寸、效率、精度和電壓紋波。但解決方案的拓撲也是如此。它應該是基于電感的轉換器、線性穩壓器(LDO)還是電荷泵?雖然電荷泵 IC 并不是每種設計的最佳解決方案,但它們確實比電感轉換器具有多項優勢,并且比 LDO 具有更高的效率。讓我們探討考慮使用電荷泵的幾個原因。

電荷泵更簡單、更小,并且具有與電感式 DC/DC 轉換器相同的構建塊功能

電荷泵轉換器提供了一種易于使用的小型解決方案尺寸,并且具有電感式 DC/DC 轉換器所不具備的堅固性。電荷泵也可以在升壓、降壓?和反相?中找到,就像它們的磁性兄弟一樣,沒有電感器成本、高度和印刷電路板 (PCB) 面積要求。

如果將基于電荷泵的降壓穩壓器與電感解決方案進行比較,則可以省去電感。權衡是效率比電感降壓低約 10-20%,但電荷泵節省了電路板上的空間。電荷泵電路也非常適合反轉輸入電壓和升壓。


電荷泵提供比 LDO 更高的效率

電荷泵穩壓器的效率比 LDO 高約 20%,同時僅通過添加兩個小型陶瓷電容器來增加解決方案尺寸。只要輸出紋波不是一個巨大的設計問題。在這種情況下,調節是通過輸入連接的開關或脈沖頻率調制的電流控制來實現的。這種性質的大多數器件還包括低阻抗通過模式,用于當輸入輸出比接近 1 時。這種增益和效率以及切換到通過模式在效率曲線中突出顯示低紋波 250mA 開關電容降壓 DC/DC 轉換器,將輸出電壓調節至 1.5V。在本應用中,曲線突出顯示,使用穩壓電荷泵電路可實現 30% 的效率增益。

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雖然電荷泵可能不是每個 DC/DC 轉換器設計的最佳解決方案,但它確實提供了優于電感轉換器的幾個優勢,包括成本更低和 PCB 尺寸更小。電荷泵 IC 還提供比 LDO 更高的效率。


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