无需磁性组件 - 充电泵照样能处理电压!
凌力尔特开发了面向此类应用的简单、却不失精细的高电压负输出单片式充电泵 IC。LTC3260 和 LTC3261 是通用型充电泵。LTC3261 是一款高电压负输出充电泵,能提供高达 100mA 的输出电流。而 LTC3260 则内置了一个负输出充电泵以及正和负 LDO 稳压器,每个 LDO 稳压器可利用低压差电压操作提供高达 50mA 的输出电流。负 LDO 后置稳压器由负输出充电泵的输出供电。正和负 LDO 输出电压可采用外部电阻器分压器分别调节至 1.2V 和 –1.2V。这两款器件均在 4.5V 至 32V 的宽输入电压范围内工作。详见图 1 和图 2。 图 1:LTC3260 应用电路 图 2:LTC3261 应用电路 LTC3260 和 LTC3261 的内部充电泵皆可工作于低静态电流的突发模式 (Burst Mode®) 或低噪声的恒定频率模式 (效率高达 88%)。以突发模式工作时,充电泵输出调节至 –0.94 • VIN。另外,在突发模式操作中,如果两个 LDO 都启用,那么 LTC3261仅吸收 60μA 静态电流,而 LTC3260 则只吸收 100μA。恒定频率工作可提供低输入和输出纹波;在这种模式中,充电泵产生等于–VIN 的输出,并以固定的 500kHz 频率或用一个外部电阻器设定在 50kHz 至 500kHz 的频率范围内工作。其他的 IC 特点包括很少的外部组件、采用陶瓷电容器可保持稳定、用于在启动时防止产生过大电流的软起动电路、以及短路和过热保护。LTC3260 和 LTC3261 非常适用于各种应用,例如:用高电压输入产生的低噪声双极性 / 负输出电源、工业 / 仪表用低噪声偏置电压发生器、便携式医疗设备和汽车信息娱乐系统。 LTC3260 采用扁平 (高度仅 0.75mm) 3mm x 4mm 14 引脚 DFN 封装和 16 引脚 MSOP 封装,两种封装均有底面导热衬垫。LTC3261 采用 12 引脚 MSOP 封装,也有底面导热衬垫。这两款器件的工作结温为 –40°C 至 +125°C。 低输出纹波 LTC3260 的设计具备提供低噪声性能的固有特性。该器件的高工作频率实现了低输出纹波。如图 3 所示,LTC3260 的 LDO 进一步抑制了这种纹波,可提供非常低噪声的输出 (1mVp-p),因而极其适合于诸如运算放大器和 ADC 驱动器等噪声敏感型应用。 图 3:LTC3260 的低输出纹波性能 保护电路 LTC3260 具有内置的短路电流限制和过热保护功能电路。在短路情况下,该器件自动将其输出电流限制在 160mA 左右。假如结温超过约 175°C,则热停机电路将禁止向输出提供电流。当结温回落至大约 165°C 时,将恢复向输出提供电流。当热保护电路处于运行状态时,表明结温超出了规定的操作范围。热保护功能针对的是超出正常操作范围的短暂过载条件。在高于规定的最大工作结温条件下连续运作有可能损害器件的可靠性。 表 2 概要总结了凌力尔特新型充电泵 LTC3260 和 LTC3261 的特点和优势。 表 2:LTC3260 和 LTC3261 充电泵的特点和优势 特点 优势 稳定的 LDO 输出 (LTC3260) 低噪声操作 总 IC 电流 150mA (LTC3260): 1)LDO+ = 50mA 2)LDO– (50mA 最大值) 和负输出 (Vout) 共用另外的 100mA 电流 适合众多的应用,包括正 (+) / 负 (–) 分离电源轨运算放大器和 ADC 总 IC 电流 100mA (LTC3261) Vout 适合多种负输出应用 60μA 静态电流 (LTC3261) 100μA 静态电流 (LTC3260) 微功率操作;可节省电池运行时间 可调 50 ~ 500kHz 恒定频率操作 最大限度地降低了输入和输出纹波以及开关噪声。避开了干扰频段。 引脚可选的突发模式操作 低 IQ,可延长电池运行时间 宽 VIN 范围:4.5V 至 32V 是众多应用的理想选择 低停机电流 = 2μA 可节省电池运行时间 短路 / 热停机保护 可提供全面的电路保护 无电感型设计 最大限度地减少了占板面积 / 外部组件,可节约成本 外部组件极少 (3 个),LTC3261 最大限度地缩减了 BOM,可节省成本 14 引脚 (3mm x 4mm x 0.75mm) DFN 封装和 16 引脚 MSOP 封装(LTC3260)。12 引脚 MSOP 封装 (LTC3261) 紧凑、扁平的占板空间 结论 由于电压范围有限且其性能在传统上一直介于 LDO 和开关稳压器之间,因此充电泵在某些方面几乎已经被人们所淡忘。幸运的是,凌力尔特推出了 LTC3260 和 LTC3261 高电压充电泵,从而满足了此类需求。可提供 150mA 电流的 LTC3260 在小巧的占板面积内具备诸多有用的特点,减小了总体解决方案尺寸,而这反过来又可实现更加紧凑和简单的设计。LTC3261 是 LTC3260 的一个子集,并提供了一个 100mA 的高电压负输出。因此,对于那些不喜欢使用电感器的设计师而言,他们可以采用简单的高电压充电泵取而代之。
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