开关电容稳压器

功率FET。然而，一个开关电容稳压器可能在芯片上任何位置设有4个到9个或者更多的功率FET(根据离散电压增益的数量)。这就限制了在既定的裸片尺寸下，开关电容稳压器的输出电流性能。图4在开关、开关电容器和线性稳压器间的负载性能、效率和尺寸上进行了比较。

要利用一个开关电容稳压器来调节输出电压，我们可以使用脉冲频率调制(PFM)或脉冲宽度调制(PWM)。任何开关电容稳压器的输出阻抗都与开关频率和内部功率FET的电阻成比例。通过调制输出阻抗，我们便可以利用转换器对既定负载进行降压。通过使用回馈，我们能控制频率(PFM)或内部FET(PWM)的阻抗以调节输出电压。PFM方案是一个更传统的方法，其缺陷在最近的PWM类架构中被列出来。

在PFM类系统中，可以感应到输出电压，当这个电压高于一个指定值时，稳压器就会关闭，等到输出电压降到所需值以下时再重新开启。使用PFM控制模式的缺点是工作频率取决于VIN 和 ILOAD ，因此变化不定。负载越高、工作频率就越接近指定频率。这个操作范围上的频率变化在一些便携式应用中可能不大合适。输入电压纹波也取决于VIN 和 ILOAD。图5显示了250mA 和 30mA 负载的输出纹波。10mF COUT 的输出纹波将为50mV，我们可以看到250mA负载的纹波频率高于10mA负载的纹波频率。

比较新的PWM调控模式处理了PFM架构中的各种频率和高输出纹波。大多数的新型开关电容稳压器都采用PWM调制模式。在这种模式下，功率FET的电阻根据VOUT 和 ILOAD进行控制。这样做，我们就真正控制了快速电容器(CFLY)所提供的充电量。这也被称为预调制。在这种模式下，操作频率和工作周期都是固定的。一个PWM架构的例子是LM2771，图6显示出它的输出纹波。它处于一个带有4.7mF COUT 的8mV -10mV的顺序中。我们可以看到在ILOAD变化的情况下纹波可以持续。一个9mV的纹波输出可以与在感应开关稳压器中的纹波相媲美。

开关电容稳压器是种新兴技术，它结合了开关电容器和LDO的主要特性，也就是将在Li-Ion 范围上的高效率和小尺寸结合到一个适用于便携式应用的简易解决方案中。最近拓朴技术的发展也使其通过被动元件的更小值来达到更低的噪声。在便携式器件中的许多功能要求一个降压稳压器，更小的解决方案尺寸和更高的效率，这个开关电容稳压器解决方案正是一个理想的解决方案。