開關電容式轉(zhuǎn)換器

在開關周期的第一部分，輸入電壓作用于一個電容器(C1)。在開關周期的第二部分，電荷從 C1 傳送到第二個電容器 C2 上。最傳統(tǒng)的開關電容式轉(zhuǎn)換器的構造是一個反用換流器，其中 C2 具有一個接地正端，其負端傳遞負輸出電壓。經(jīng)過幾個周期之后，通過 C2 的電壓將被施加到輸入電壓。假設 C2 上沒有負載、開關上沒有損耗并且在電容器中沒有連續(xù)的電阻，則輸出電壓將正好是輸入電壓的負數(shù)。在現(xiàn)實中，電荷傳送的效率(以及由此導致的輸出電壓的精確性)取決于開關頻率、開關的電阻、電容器的值和連續(xù)電阻。一種類似的拓撲結構 ?倍壓器使用相同的開關和電容器組，但更改了接地連接和輸入電壓。其它更復雜的變種產(chǎn)品使用附加開關和電容器實現(xiàn)輸入電壓與輸出電壓的其它變換比率，并且在一些情況下，使用專門的開關次序來產(chǎn)生分數(shù)關系(例如 3/2)。在各種最簡單的形式中，開關電容式轉(zhuǎn)換器是不具備穩(wěn)壓功能的。一些新的 National 半導體開關電容式轉(zhuǎn)換器具有自動調(diào)節(jié)的增益級別以產(chǎn)生經(jīng)過穩(wěn)壓的輸出;其它開關電容式轉(zhuǎn)換器使用一個內(nèi)置的低壓降線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生未經(jīng)過穩(wěn)壓的輸出。

多種倍增輸出的開關電容式變換器的工作原理利用更多的受控開關和電容，改變輸出電壓與輸入電壓之比，并在供電電池使用過程中，隨著電壓的降低，自動地依次改變電路的倍增因子，伎其由小到大變化，就能保證在電池電壓變化時，有足夠高的輸出電壓來驅(qū)動。電壓倍增的原理-。最大效率為，平均效率為腮。采用腳薄型則封裝，尺寸為，方形。關于輸出電壓倍增及其模式的自動切換和沒有多少區(qū)別，這里不再重復。軟啟動含有軟啟動線路，以限制電源接退時和過渡模式下輸入端的浪涌電流。在電源接通之初，輸出ABC電子電容直接由輸入以斜升的電流充電電荷泵還沒有工作，經(jīng)過，如果所有的陰極電位沒有到以上，則毗轉(zhuǎn)入倍模式，的輸出電流按的階梯向預設值步進增大如果再經(jīng)過，所有的陰極電位仍然沒有在以上，則轉(zhuǎn)入倍模式，的輸出電流再一次按的階梯向預設值步進增大。

不論何時，如果輸出電壓低于，則軟啟動程序都將復位到倍輸出模式。輸出電流的設置利用串行接口，可以對主屏副屏和閃光燈皿的電流進行設置。此串行接口有兩條線和，用來控制主副屏刪亮度閃光燈和的變化以及四最大電流隨溫度的降額情況，為串行數(shù)據(jù)線，為串行時鐘線，采用標準的串行接口寫字節(jié)命令。只是一個從設備受控設備，依賴于主設備一般為微處艾博希電子理器來產(chǎn)生時鐘信號。主設備在總線上啟動數(shù)據(jù)傳送并產(chǎn)生時鐘信號，先向傳送位的地址字節(jié)，接著傳送位的控制字節(jié)，控制字節(jié)包含位的命令編碼和位的數(shù)據(jù)。每次傳送序列以"打頭，而以"結束?？刂谱止?jié)的格式如表。輸出電流為的開關電容型變換器是凌特公司產(chǎn)品，和的功能相似，能驅(qū)動個主屏個副屏和個刪四，總輸出電流為有個電流為的恒流源分別驅(qū)動每個最大的顯示電流由內(nèi)部的精確的基準電流源確定亮度調(diào)節(jié)有級利用兩條串行接口線，位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器信號對每個電流源獨立地控制其邁斷調(diào)光和改變亮度水平輸出電壓按倍倍倍倍增電路自動切換工作模式，接通電源后開始按倍電壓模式工作，只要有一個皿電流下降，電路自動轉(zhuǎn)入增壓模式。

它是一種高效低噪聲的電荷泵型器件。電路采用腳塑料封裝，尺寸為咖，其實用電路中一實際為條引出線，分別和的陰極相連，為每個陰極提供恒定的電流，此電流可由。調(diào)高到，按級階梯調(diào)節(jié)，由內(nèi)部的位和軟件確定，如果內(nèi)部的數(shù)據(jù)寄存器四一設置為，則輸出電流為。通過電路采用腳薄型封裝，尺寸為刪皿皿，厚度僅為咖。是的外形及實用電路。的開關管及二極管均需外接，內(nèi)部集成有驅(qū)動開關管柵極的輸出，它能提供驅(qū)動的源電流和的灌電流。由接于腳電源高端及腳的電阻決定的電流人印。串行口的控制，一還刃以用作漏極開路輸出，-。是兩條串行輸入線，輸IC現(xiàn)貨商入時鐘和數(shù)據(jù)。每來一個時鐘脈沖，其作用和上面介紹的中的串行口相似，冉重復。引腳是所有數(shù)據(jù)線的電源，將置于欠電壓封鎖閹值以下時，的數(shù)據(jù)寄存器均被復位為。該腳應當用或的陶瓷電容旁路接地。腳是的伎能禁止腳，當該腳由低變高時，四按預定的亮度點亮。

一個典型的開關電容式轉(zhuǎn)換器包括四個大型 MOS 開關，其開關順序為典型的開關、加倍或減半輸入電源電壓。能量的傳遞與存貯由外部電容器提供。

在開關周期的第一部分，輸入電壓作用于一個電容器（C1）。在開關周期的第二部分，電荷從 C1 傳送到第二個電容器 C2 上。最傳統(tǒng)的開關電容式轉(zhuǎn)換器的構造是一個反用換流器，其中 C2 具有一個接地正端，其負端傳遞負輸出電壓。經(jīng)過幾個周期之后，通過 C2 的電壓將被施加到輸入電壓。假設 C2 上沒有負載、開關上沒有損耗并且在電容器中沒有連續(xù)的電阻，則輸出電壓將正好是輸入電壓的負數(shù)。在現(xiàn)實中，電荷傳送的效率（以及由此導致的輸出電壓的精確性）取決于開關頻率、開關的電阻、電容器的值和連續(xù)電阻。一種類似的拓撲結構倍壓器使用相同的開關和電容器組，但更改了接地連接和輸入電壓。其它更復雜的變種產(chǎn)品使用附加開關和電容器實現(xiàn)輸入電壓與輸出電壓的其它變換比率，并且在一些情況下，使用專門的開關次序來產(chǎn)生分數(shù)關系（例如 3/2）。在各種最簡單的形式中，開關電容式轉(zhuǎn)換器是不具備穩(wěn)壓功能的。一些新的 National 半導體開關電容式轉(zhuǎn)換器具有自動調(diào)節(jié)的增益級別以產(chǎn)生經(jīng)過穩(wěn)壓的輸出；其它開關電容式轉(zhuǎn)換器使用一個內(nèi)置的低壓降線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生未經(jīng)過穩(wěn)壓的輸出。

錯誤標記是一個集電極開路輸出，當經(jīng)過穩(wěn)壓的輸出電壓低于額定輸出電壓 5%（典型的）時，它會發(fā)出

一個信號。開始時，錯誤標記為低，直到輸出電壓達到額定輸出電壓的 95% 為止。在一些情況下，電源轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)的錯誤標記會有延遲。這個延遲是由外部電容器設置的，并可用作開機重置功能將微處理器重新設置為加電。如果顯示狀態(tài)“錯誤”，輸出電壓為低情況使得集電極開路的輸出為高（標記晶體管顯示 OFF）。當輸出電壓在額定電壓上下 5% 范圍以內(nèi)時，此標記輸出為低。

“開/關”或“停機”功能使穩(wěn)壓器能夠在帶電的情況下打開或關閉。盡管在“關閉”或“停機”模式下，穩(wěn)壓器的供給電流因為輸出被禁用而降至一個較低的級別，但是內(nèi)部偏置電路仍處于運行狀態(tài)。當重新啟用之后，穩(wěn)壓器將以比輸入電壓關閉又打開的情況下快得多的速度重新對輸出電壓進行穩(wěn)壓。如果顯示在”開”的狀態(tài)，則穩(wěn)壓器將被邏輯高電平啟動。否則，將被邏輯低電平啟動。

在開關穩(wěn)壓器和開關電容式轉(zhuǎn)換器中，使用一個內(nèi)部振蕩器來設置輸出晶體管的開關頻率。該開關頻率的值可以確定轉(zhuǎn)換器中使用的某些外部組件，確定轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的噪音的頻率，并影響轉(zhuǎn)換器的性能。某些轉(zhuǎn)換器允許通過調(diào)整內(nèi)部震蕩器頻率（“頻率調(diào)整”）或通過同步振蕩器與外部電源（“同步”）來更改開關頻率。一般來說，通過提高開關頻率，可以在轉(zhuǎn)換器輸出級中使用較小的部件（電容器，感應器）。這可能降低轉(zhuǎn)換器的效率，因為增加了開關損耗，除非同時使用更高質(zhì)量的部件。性能良好的更高頻率的轉(zhuǎn)換器將比頻率較低的轉(zhuǎn)換器具有更快的瞬時響應。如果一個板上有幾個轉(zhuǎn)換器，則通常最好將它們同步到一個公共源。這可以控制整個批量產(chǎn)生的噪音，并盡量減小可能產(chǎn)生的任何“敲擊頻率”。這個問題對于高功率轉(zhuǎn)換器（例如 5W 或更高功率）通常很重要。在許多情況下，開關頻率只能從其預設值增加。產(chǎn)品數(shù)據(jù)表將標出該功能的頻率范圍。