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充电泵和开关式调整器在电池供电系统应用中的选择策略

上网日期: 2002年01月26日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:dc-dc converter? 直流-直流? converter? charging pump?

以电池为电源的小型系统经常需要多种直流电压。比如,传呼机中的1.5V单节电池电压必须转换为接收器、逻辑电路及显示器所需的其它电压。充电泵在低电流(<100mA)应用中表现出超过开关式转换器的一些极富吸引力的优势。对于习惯选择开关式调整器的设计师,也许应该仔细考虑一下充电泵,本文就开关式调整器、充电泵和调整型充电泵三种方案作出比较和分析。

图1分别为基于电感的开关式调整器、无调整电容式充电泵转换器以及调整型充电泵转换器的简单原理框图。三个电路的工作过程均为: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。开关式调整器采用电感来贮存能量,而充电泵采用电容。

最佳的直流-直流转换器应该以最低的安装成本满足系统的所有要求。要满足这些要求,转换器必须具备一系列特定的特性,它们通常包括:效率高、安装尺寸小、静态电流低、最小工作电压较低、噪声小、功能集成度高、足够的输出调整能力和安装成本低。

转换效率方面的比较

1. 开关式调整器

大多数以电池为电源的低成本开关调整器的电源转换效率通常为80-85%。损耗主要来自外部二极管和调制器开关中的功率耗散(图1)。

2. 无调整充电泵

基本型充电泵(比如TC7660H)具有极高的电源转换效率(通常90%以上)。这是由于损耗主要来自电容的ESR和内部开关晶体管的RDSON