教你如何選擇最佳的開關(guān)式DC/DC轉(zhuǎn)換器
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(shè)備。
②無電壓調(diào)節(jié)的電荷泵/帶電壓調(diào)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(yīng)用。
產(chǎn)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(guān)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(nèi)產(chǎn)生噪聲??刹扇√岣唠姼惺紻C/DC變換器的工作頻率,使其產(chǎn)生的噪聲落在系統(tǒng)的頻帶之外。
②無電壓調(diào)節(jié)的電荷泵/帶電壓調(diào)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。
最佳選擇是:無電壓調(diào)節(jié)或帶電壓調(diào)節(jié)的電荷泵。
集成度
①電感式DC/DC變換器:現(xiàn)已開發(fā)出集成了開關(guān)調(diào)節(jié)器和其他功能(如電壓檢測器和線路調(diào)節(jié)器)的芯片。如TC16芯片就在一個SO-8封裝內(nèi)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(diào)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(diào)節(jié)的電荷泵:集成更多功能的帶電壓調(diào)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(diào)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。
最佳選擇是:電感式DC/DC變換器。
輸出調(diào)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(diào)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(yīng)用“精細(xì)調(diào)整”輸出的瞬態(tài)響應(yīng)特性。
②無電壓調(diào)節(jié)的電荷泵:此類器件輸出沒有電壓調(diào)節(jié),它們只簡單地將輸人電壓變換為負(fù)或刀倍的輸出電壓。困此,輸出電壓會隨著負(fù)載電流的增加而下降。雖然這對某些應(yīng)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(yīng)用場合。
③帶電壓調(diào)節(jié)的電荷泵:它通過后端線性電壓調(diào)節(jié)器(片上或外部)提供電壓調(diào)節(jié)(穩(wěn)壓)。在一些情況下,需要為電荷泵增加開關(guān)級數(shù),以為后端調(diào)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(fù)面的影響。但后端線性調(diào)壓器可使帶調(diào)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。
最佳選擇是:帶電壓調(diào)節(jié)的電荷泵。
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(guān)變換芯片,其總成本要比電荷泵高。
②無電壓調(diào)節(jié)的電荷泵:無電壓調(diào)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(diào)節(jié)的電荷泵:帶電壓調(diào)節(jié)的電荷泵的成本大約與電感開關(guān)式DC/DC變換器本身的成本相當(dāng)。在一些情況下,可采用外部后端電壓調(diào)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。
最佳選擇是:在不需要嚴(yán)格穩(wěn)壓的場合的最佳選擇為無電壓調(diào)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(diào)節(jié)的電荷泵和電感式DC/DC變換器的成本大致相當(dāng)。
按照上述的最佳選擇竅門運用于設(shè)計應(yīng)用中,將會更有利于節(jié)省時間成本,提高效率。
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