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挖掘肖特基二極體在電荷泵電路中發揮出的“神奇力量”?

 

  在需要價格便宜的多電源輸出的方案或者一個簡單的負電壓、高電壓輸出迴路的時候,用肖特基二極體和電容組成的電荷泵很有用.在不用晶片和電感線圈的情況下,肖特基二極體電荷泵能夠高效輸出上至10mA電流的整數倍的正、負電源電壓.

  下面就說明基本的肖特基二極體電荷泵電路.

  電路特點

  1.簡單由肖特基二極體(使用體積小而且價格便宜的2-unit封裝最合適)和陶瓷電容組成.

  2.可以輸出正、負電壓

  3.電荷泵動作時高效率

  4.最適合用在DC/DC轉換器的輔助電壓輸出.

       

                

 

  基本電路

  基本電路由圖1所示.

  輸出電壓如圖所示,VOUT1、VOUT2、VOUT3輸出電壓分別是輸入電壓的1、2、3倍.升壓通過使用單獨電源和時鐘脈衝產生N(>=2)倍電壓;反轉僅用時鐘脈衝就可以產生-N(>=1)倍電壓.

  備註:VF是肖特基二極體的正向電壓降,α是電路中其他部份損耗.

  圖2是一個變化後電路,它的上升時間比基本電路更短,但是穩定性稍差.

  圖3是隻利用時鐘脈衝產生升壓的方法.雖然在電路中追加一些肖特基二極體和電容,但不需要單獨的電源.

  圖4是用圖3所示電路組成的多電源的應用例.該設計最適用於PDA,LCD等應用,因為只簡單使用一個單通道DC/DC轉換器就可以產生多組正、負電壓輸出,例如9103系列.這個電路不僅可以用DC/DC轉換器實現,還可以用時鐘脈衝(矩形波),保證了它能適用於各種應用.