与基于电感器的开关稳压器相比 高压充电泵可简化电源转换

表 2 总结了 LTC3245 的功能和优势。

表 2:LTC3245 的功能和优势

表 2:LTC3245 的功能和优势

LTC3255 降压型充电泵

LTC3255 与 LDO 一样坚固,但比开关稳压器简单。该器件是一款通用高压降压型开关电容器转换器,提供高达 50mA 的输出电流。在输入电压超过输出电压两倍的应用中,充电泵的效率将近等效线性稳压器的两倍,提供了一种节省空间的无电感器型解决方案,可替代开关 DC/DC 稳压器。LTC3255 产生 2.4V 至 12.5V 的稳定输出,可在 4V 至 48V 的宽输入范围内运作,输入容限为 +60V/-52V。无负载时,突发模式工作将 VIN 静态电流降至仅为 16µA,2:1 的容性充电泵增强了输出电流能力,使其达到输入电流的两倍左右。LTC3255 适用于多种应用,例如工业控制、工厂自动化、传感器和监察控制以及数据采集 (SCADA) 系统、内务处理电源、以及适用于 4mA 至 20mA 工业电流环路的电流提升型稳压器。参见图 3。

图 3:LTC3255 应用电路 — 4mA ~ 20mA 电流环路

图 3:LTC3255 应用电路 — 4mA ~ 20mA 电流环路

LTC3255 或者作为通用降压型充电泵使用,转换率为 2:1 或 1:1,或者作为电流倍增并联稳压器使用。以通常模式工作时,根据 VIN、VOUT 和负载情况选择转换率,这时转换模式之间的切换是自动进行的。以并联模式工作时,该器件被强制进入 2:1 模式,从而能从电流源输入提供稳定的输出电压,可提供将近两倍于输入电流至负载。例如,这种功能使 4mA 电流环路能够以 3.3V 的稳定输出电压连续提供 7.4mA 负载电流。LTC3255 能够承受低至 -52V 的反向输入电源和输出短路而不被损坏。安全功能包括输出电流限制和过压保护,这进一步增强了坚固性。

LTC3255 采用扁平 (0.75mm) 3mm x 3mm 10 引线 DFN 和 10 引线 MSOP 封装,两种封装都有底面金属焊盘,以增强导热性能。E 级和 I 级版本的工作结温为 -40ºC 至 +125ºC。H 级版本的工作结温为 -40ºC 至 +150ºC,而高可靠性 MP 级版本规定在 -55ºC 至 +150ºC 的温度范围内工作。

表 3 总结了 LTC3255 的功能和优势。

表 3:LTC3255 的功能和优势

表 3:LTC3255 的功能和优势

表 4 总结了凌力尔特最新高压充电泵系列产品。

表 4:凌力尔特下一代高压充电泵系列

表 4:凌力尔特下一代高压充电泵系列

结论

充电泵现在已经走向成熟。由于有限的电压范围以及历史上其性能处在 LDO 和开关稳压器之间,所以在某些方面,充电泵几乎被遗忘了。然而,创新设计方法已经提升了充电泵的性能和功能,其中包括降压-升压型架构、广泛的输入瞬态保护以及能够在 4mA 至 20mA 环路应用中倍增电流。视工作条件的不同而不同,充电泵达到了接近开关稳压器的效率。因此,确实没有理由不在高压设计中使用充电泵。

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