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            選擇開關式DC/DC變換器需考慮的因素

            作者: 時間:2013-03-27 來源:網絡 收藏

            ②無電壓調節(jié)的電荷泵:電荷泵的靜態(tài)電流與工作頻率成比例。多數(shù)新型電荷泵工作在150kHz以上的頻率,從而可使用1μF甚至更小的電容。為克服因此帶來的靜態(tài)電流大的問題,一些電荷泵具有關閉輸入引腳,以在長時間閑置的情況下關閉電荷泵,從而將供電電流降至接近零。

            ③帶電壓調節(jié)的電荷泵:后端電壓調節(jié)器增加了靜態(tài)電流,因此帶電壓調節(jié)的電荷泵在靜態(tài)電流方面比基本電荷泵要差。

            設計應用中的最佳選擇是:電感式DC/DC變換器,特別是頻率調制(PFM)開關式。

            (4)最小工作電壓

            ①電感式DC/DC變換器:電池供電專用電感式DC/DC變換器(如TC16)可在低至1V甚至更低的電壓下啟動工作,因此非常適合用于單節(jié)電池供電的電子設備。

            ②無電壓調節(jié)的電荷泵/帶電壓調節(jié)的電荷泵:多數(shù)電荷泵的最小工作電壓為1.5V或更高,因此適合于至少有兩節(jié)電池的應用。

            設計應用中的最佳選擇是:電感式DC/DC變換器。

            (5)產生的噪聲

            ①電感式DC/DC變換器:電感式DC/DC變換器是電源噪聲和開關輻射噪聲(EMI)的來源。寬帶PFM電感式DC/DC變換器會在寬頻帶內產生噪聲。可采取提高電感式DC/DC變換器的工作頻率,使其產生的噪聲落在系統(tǒng)的頻帶之外。

            ②無電壓調節(jié)的電荷泵/帶電壓調節(jié)的電荷泵:電荷泵不使用電感,因此其EMI影響可以忽略。泵輸入噪聲可以通過一個小電容消除。

            設計應用中的最佳選擇是:無電壓調節(jié)或帶電壓調節(jié)的電荷泵。

            (6)集成度

            ①電感式DC/DC變換器:現(xiàn)已開發(fā)出集成了開關調節(jié)器和其他功能(如電壓檢測器和線路調節(jié)器)的芯片。如TC16芯片就在一個SO-8封裝內集成了一個PFM升壓變換器、LD0和電壓檢測器。與分立實現(xiàn)方案相比,此類器件提供了優(yōu)異的電氣性能,并且占用較小的空間。

            ②無電壓調節(jié)的電荷泵:基本電荷泵,如TC7660,沒有附加功能的集成,占用空間小。

            ③帶電壓調節(jié)的電荷泵:集成更多功能的帶電壓調節(jié)電荷泵芯片已成為目前的一種發(fā)展趨勢。很明顯,下一代帶調節(jié)電荷泵的功能集成度將可與電感式DC/DC變換器集成芯片相比。

            設計應用中的最佳選擇是:電感式DC/DC變換器。

            (7)輸出調節(jié)

            ①電感式DC/DC變換器:電感式DC/DC變換器具有良好的輸出調節(jié)能力。一些電感式DC/DC變換器還具有外部補償引腳,允許根據(jù)應用“精細調整”輸出的瞬態(tài)響應特性。

            ②無電壓調節(jié)的電荷泵:此類器件輸出沒有電壓調節(jié),它們只簡單地將輸人電壓變換為負或刀倍的輸出電壓。困此,輸出電壓會隨著負載電流的增加而下降。雖然這對某些應用(如LCD偏置)并不是問題,但不適用需要穩(wěn)定的輸出電壓的應用場合。

            ③帶電壓調節(jié)的電荷泵:它通過后端線性電壓調節(jié)器(片上或外部)提供電壓調節(jié)(穩(wěn)壓)。在一些情況下,需要為電荷泵增加開關級數(shù),以為后端調節(jié)器提供足夠的凈空間,這時就需要增加外部電容,從而會給尺寸、成本和效率帶來負面的影響。但后端線性調壓器可使帶調節(jié)電荷泵的輸出電壓的穩(wěn)定性與電感式DC/DC變換器一樣。

            設計應用中的最佳選擇是:帶電壓調節(jié)的電荷泵。

            (8)安裝成本

            ①電感式DC/DC變換器:近年來采用電感式DC/DC變換器的成本逐漸下降,并且對外部元件的需求也變得更少了。但電感式DC/DC變換器最少需要一個外部電感、電容和肖特基二極管。二極管、電感,再加上相對價格較高的開關變換芯片,其總成本要比電荷泵高。

            ②無電壓調節(jié)的電荷泵:無電壓調節(jié)的電荷泵比電感式DC/DC變換器便宜,且僅需要外部電容(沒有電感),節(jié)約了板空間、電感的成本,以及某些情況下的屏蔽成本。

            ③帶電壓調節(jié)的電荷泵:帶電壓調節(jié)的電荷泵的成本大約與電感開關式DC/DC變換器本身的成本相當。在一些情況下,可采用外部后端電壓調節(jié)器以降低成本,但卻會增加所需的安裝空間和降低工作效率。

            設計應用中的最佳選擇是:在不需要嚴格穩(wěn)壓的場合的最佳選擇為無電壓調節(jié)的電荷泵;若為對輸出電壓穩(wěn)壓有要求的場合,選擇帶電壓調節(jié)的電荷泵和電感式DC/DC變換器的成本大致相當。


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