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电源技术中的电荷泵的基本原理及其特点
1.电容充放电电路及其电压与电流波形 LED电荷泵驱动器也称为开关电容变换器,其基本原理是利用(陶瓷)电容器将能量从电池传输到并联的LED阵列。 电容是一种存储电荷或电能并按预先确定速度和时间放电的元件。如果用一个理想的电压源VG对电容进行充电(图1(a)),电容将依据Diract电流脉冲函数立即存储电荷(见图1(b))。电容存储的总电荷量为: (a)理想情况下的电容充电电路 (b)理想情况下的电容充咆电压和电流波形 图1 理想情况下的电容充电电路和充电电压与电流波形
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其它
发布日期:2020-11-05
文件大小:339kb
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weixin_38609913
电源技术中的电荷泵选用要点
作为一个设计工程师选用电荷泵时必然会考虑以下几个要素: ·转换效率要高 ·无调整电容式电荷泵 90% ·可调整电容式电荷泵 85% ·开关式调整器 83% ·静态电流要小,可以更省电; ·输入电压要低,尽可能利用电池的潜能; ·噪音要小,对手机的整体电路无干扰; ·功能集成度要高,提高单位面积的使用效率,使手机设计更小巧; ·足够的输出调整能力,电荷泵不会因工作在满负荷状态而发烫; ·封装尺寸小是手持产品的普遍要求; ·安装成本低
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其它
发布日期:2020-11-05
文件大小:32kb
提供者:
weixin_38571878
电源技术中的电压泵电压反转器—XC6351A简介
XC6351A系列是内置四个MOSFET的电压反转电荷泵。外部仅使用两个电容就可以组成高效的负电压电源,可用于GaAs偏置电源和运放的负电压电源。 超小型6个引脚端子的SOT-26和USP-6B形式的封装更适合于高密度电路板的使用要求。低功耗以及高效率的特点使得这个系列适用于电池驱动类型产品的应用。 在应用过程中,通过使用芯片的使能控制功能(Chip Enable),当芯片停止工作时,可以有效降低整个芯片的功耗。 特点: 电路框图: 来源:笑哈哈
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其它
发布日期:2020-11-04
文件大小:67kb
提供者:
weixin_38739919
电源技术中的LED驱动器AT8001特性与应用
AT8001为一款用于背光驱动领域的高效率驱动芯片,允许较宽的电源电压范围:2.7V至 5.5V,特别适合于锂电池供电设备。AT8001通过外接电阻设置LED 电流,电源电压在3V以上时,AT8001最高可驱动每路30mA电流,总的电流驱动能力可达120mA。AT8001可根据电源电压和负载的情况,在1倍工作模式或1.5倍工作模式间自适应切换,这样可以降低内部功耗,从而保证比较高的工作效率。AT8001可使并联白光LED导通压差比较大的情况下依然保证较好的电流匹配度。AT8001采用无电感的电荷
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其它
发布日期:2020-11-04
文件大小:174kb
提供者:
weixin_38557980
电源技术中的选择开关式DC/DC变换器需考虑的因素
如图所示三种变换器的工作原理都是先储存能量,然后以受控方式释放能量,从而得到所需要的输出电压。对某一工作来讲,最佳的开关式DC/DC变换器是可以用最小的安装成本满足系统总体需要的。这可以通过一组描述开关式DC/DC变换器性能的参数来衡量,它们包括:高效率、小的安装尺寸、小的静态电流、较小的工作电压、低噪声、高功能集成度、足够的输出电压调节能力、低安装成本。 图 三种典型的DC/DC变换器框图 (1)工作效率 ①电感式DC/DC变换器:电池供电的电感式DC/DC变换器的转换效率为8
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其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:107kb
提供者:
weixin_38697579
电源技术中的电荷泵的效率
每种便携式电子设备都具有其独特的电源管理方案,但是在所有产品类型中都存在一些共同的电源效率的问题。电荷泵可提供比LDO稳压器更高的工作效率。虽然电荷泵的效率不及电感式DC/DC变换器,但因其不需电感,故它具有高的性价比。 电荷泵通过控制泵电容及调节开关来保持稳定的输出电压,电荷泵开关网络在泵电容充电和放电变换周期内可以实现泵电容的并行或串行排列。在给定的输入、输出条件(差分电压)下,应选择电荷泵的最优工作模式以保持要求的输出电压。电荷泵开关网络采用的MOSFET器件具有尺寸小,成本低,开关速度
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其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:165kb
提供者:
weixin_38724663
电源技术中的新型电荷泵的特点
20世纪80年代末,各半导体器件厂生产的电荷泵是以ICL7660为基础开发出的一些改进型产品,如MAXIM公司的MAX1044,Telcom公司的TC1044S、TC7660和LTC公司的LTC 1044/7660等。这些改进型器件的功能与ICL7660相同,但性能上有所改进,其引脚排列与ICL7660完全相同,可以互换。这-类器件的缺点是:输出电流小;输出电阻大;振荡器工作频率低,使外接电容容量大;静态电流大。 20世纪90年代以后,随着半导体工艺技术的进步与便携式电子设各的迅猛发展,各半导
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其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:74kb
提供者:
weixin_38618746
电源技术中的新型电荷泵
MAX662A是一种输入电压为5V,输出为12V的带稳压的电荷泵变换器,其输出电流可达30mA,可用作闪速存储器的编程电源。该器件实际上是经两次倍压(四倍压)后再经稳压后输出电压的。如图是MAX662A的典型应用电路图,其中关闭电源控制端(SHDN)直接由微控器来控制。 图 新型四倍压器件的典型应用电路图 来源:小芬
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其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:30kb
提供者:
weixin_38750209
电源技术中的电荷泵的基本原理
电容是存储电荷或电能,并按预先确定的速度和时间放电的器件。如果一个理想的电容以理想的电压源%进行充电,如图1(a)所示,则电容将依据Dirac电流脉冲函数立即存储电荷,如图1(b)所示。存储的`总电荷数量按下式计算。 实际的电容具有等效串联阻抗(ESR)和等效串联电感(ESL),两者都不会影响到电容存储电能的能力。然而,它们对开关电容电压变换器的整体转换效率有很大的影响。实际电容充电的等效电路如图1(c)所示,其中Rs.是开关的电阻。ESL为实际的电容等效串联电感,则在电容的充电电流路
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其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:201kb
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weixin_38675969
电源技术中的电荷泵等效电路的分析
2倍压电荷泵工作时的等效电路如图1所示,其稳态结构电路推导如下。 图1 2倍压电荷泵工作时的等效电路 式中,ION-AVE为平均导通电流;IOFF-AVE为平均关断电流。D为占空比,其值为0.5;UPUMP-ON为开关管导通时电容C1上的电压;UPUMP-OFF为开关管关断时电容C1上的电压;f为开关频率;RDS-ON为开关管导通电阻;Q为电容量。 将以上公式化简带入,即可获得下列等效公式。 由以上等效电路与公式可得出以下结论。 ①提高开关频率f,可以获得较
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其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:74kb
提供者:
weixin_38629449
电源技术中的电荷泵的功率损耗
MAX829电荷泵的外围电路如图1所示,图中的电容C1在输出电压UOUT和UIN之间以频率f进行切换,每个周期电荷的转移量为 图1 MAX829电荷泵的外围电路 所产生的电流取决于频率f,即 由欧姆定律可得开关电容的等效电阻RESR为RESR=I/fcl,工作频率越高、电容量越大,则等效电阻RESR越小,本目应的损耗也越小。为降低由开关导通电阻和电容器本身的等效串联电阻(RESR)所产生的功率损耗,需选择具有低RESR的电容和具有低导通电阻的开关。 来源:小芬
所属分类:
其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:45kb
提供者:
weixin_38651165
电源技术中的电荷泵
电荷泵也称为开关电容式DC/DC变换器,是一种利用所谓的“快速”(flying)或“泵送”电容(而非电感或变压器)来储能的DC/DC变换器,它能使输入电压升高或降低,也可以用于产生负电压。其内部的FET开关阵列以一定方式控制泵电容的充电和放电,使输入电压以一定因数(0.5倍压、2倍压或3倍压)倍增或降低,从而得到所需要的输出电压。这种特别的调制过程可以保证高达80%的效率,而且只需外接陶瓷电容来完成。但是由于电路是工作在开关状态的,故电荷泵也会产生一定的输出纹波和EMI(电磁干扰)。 电荷泵可
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其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:49kb
提供者:
weixin_38567813
电源技术中的负压电荷泵的工作原理
由Dickson电荷泵理论可以推广得到产生负电压的电荷泵电路,负压电荷泵的工作原理如图1所示。其基本原理与Dickson电荷泵是一致的,但是利用电容两端电压差不会跳变的特性,当电路保持充、放电状态时,电容两端的电压差将保持恒定。在这种情况下将原来的高电位端接地,就可得到负电压的输出。该电路实际上是一个由基准、比较、转换和控制电路组成的系统。具体而言,它由振荡器、反相器及四个模拟开关组成,并外接两个电容C1、C2从而构成电荷泵电压反转电路。 图1 负压电荷泵的工作原理 振荡器输出的脉冲
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其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:114kb
提供者:
weixin_38643127
电源技术中的电荷泵的输出特性
电荷泵的工作过程为:首先储存能量,然后以受控方式释放能量,以获得所需的输出电压。电容式电荷泵采用电容器来储存能量,并通过开关阵列和振荡器、逻辑电路、比较控制器来实现电压的提升。因电荷泵工作在较高频率下,故可使用小型陶瓷电容器(1 μF),因其占用空间最小,使用成本较低。电荷泵仅用外部电容器即可提供±2倍压的输出电压。其损耗主要来自电容器的等效串联电阻(ESR)和内部开关管的RDS-ON。电荷泵变换器不使用电感器,因此其辐射EMI可以忽略。其输入端噪声可用一只小型电容器滤除。它的输出电压是工厂生产
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其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:110kb
提供者:
weixin_38519763
电源技术中的四倍升压电荷泵的工作原理
图1是四倍升压电荷泵的工作原理示意图,图中的电容C1经充电后其下端变成UDD电位,上端充电成2UDD电位。而电容C2经充电后,其下端变成UDD电位,上端变成33UDD电位,与此同时电容C3经充电后,其下端变成UDD电位,上端充电至4UDD电位。在此同时将COUT的上端充电至4UDD电位并提供IOUT输出。 图1 四倍升压电荷泵的工作原理 根据图1的电荷泵的工作原理设计的传统四倍升压电荷泵电路如图2所示,4UDD电压施加于M1~M4上,为此M1~M4必须选用高耐压MOSFET。
所属分类:
其它
发布日期:2020-11-11
文件大小:56kb
提供者:
weixin_38687968
电源技术中的一个改进型CMOS电荷泵锁相环的设计
摘要:本文针对传统电荷泵电路的非理想效应,对CMOS锁相环中的电荷泵电路进行了改进,设计了一种采用电流控制技术的新型pump-up电荷泵。采用标准chartered 0.35um/3.3V 模型,通过Cadence Spectre 仿真,仿真结果显示,该锁相环有效地抑制了电荷共享和电流失配非理想特性的影响,消除了锁相环输出抖动,可稳定输出13.56MHz时钟信号,稳定时间小于11.2 us,功耗小于18mW。 1 引言 锁相环是模拟及数模混合电路中的一个重要模块,在各种锁相环结构中,
所属分类:
其它
发布日期:2020-11-09
文件大小:195kb
提供者:
weixin_38735541
电源技术中的精密的、微型负电压基准源设计
与基于电感的电压控制器相比,电荷泵具有小尺寸的优势,它被广泛用于便携式产品中,提供负的电源电压。将电荷泵电路与电压基准源相结合,能够在正电源供电时获得一反相基准电压(图一)。该电路不同于由三端基准和运放倒相器构成的反相基准源,它不需要外加精密电阻和负电源即可获得精密的输出。电荷泵倒相器(U2)将5V 精密基准源(U1)的输出反相,产生-5V基准电压。U1输入电压范围为5.2V至12.5V,如需获得-2.5V的基准电压,可用MAX6125(输入电压+2.7V至12.5V)替代U1。该方案电路结构非
所属分类:
其它
发布日期:2020-11-08
文件大小:61kb
提供者:
weixin_38632046
电源技术中的新型开关稳压器应对手持设备电源系统设计挑战
手持设备的设计人员面临的关键挑战是实现产品的高性能和低功耗。电池寿命对于手持设备是非常重要的指标,电源管理产品必须适应不断变化的设计需求,例如,更低的待机能耗、更高的效率、超薄厚度、超小PCB面积、更智能化的控制接口等。DC/DC开关稳压器是电源系统中的关键部件之一,稳压器必须保持恒定的电压,而且能够对输入电压的变化以及负载电流的变化迅速作出响应。电容和电感是DC/DC中最基本的能量转换器件,基于电容的电荷泵和基于电感的DC/DC各有优势和缺点,都有用武之地。 电荷泵DC/DC器件尺寸小、
所属分类:
其它
发布日期:2020-11-08
文件大小:190kb
提供者:
weixin_38637272
电源技术中的IR推出具有高频PWM功能智能电源开关
国际整流器公司 (International Rectifier,IR)日前推出65V高侧智能电源开关AUIPS7221R,该产品具有完全集成的自举功能,适用于快速致动器应用,如燃油电磁喷射器、制动阀等。 采用小型封装的AUIPS7221R提供了100kHz高频和高达25A的电流,非常适合12V或24V的苛刻环境。此外,该器件还集成了可进行全直流操作的电荷泵,并具备过流和过温关断功能,可以确保在重复短路的情况下实现安全运行并起到保护作用。 IR亚洲区销售副总裁潘大伟表示:“使
所属分类:
其它
发布日期:2020-11-07
文件大小:69kb
提供者:
weixin_38597533
电源技术中的稳压电荷泵和电感式DC/DC转换器的比较
电荷泵(也称为无电感式DC/DC转换器)是利用电容作为储能元件的特殊类型开关DC/DC转换器。与采用电感作为储能元件的电感式开关DC/DC转换器相比,电荷泵式转换器所具有的独特特点使其对于某些最终应用非常具有吸引力。本文将对比稳压电荷泵转换器与最常用的电感式DC/DC转换器(如电感式降压稳压器、升压稳压器以及单端初级电感式转换(SEPIC))的结构和工作特点。 稳压式电荷泵转换器 最简单也是最常用到的电荷泵结构之一是倍压电荷泵。倍压电荷泵结构包括四个开关、一个用于存储和转移能量的外
所属分类:
其它
发布日期:2020-11-18
文件大小:172kb
提供者:
weixin_38519849
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