升壓/降壓電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器可提供高達2mA的電流

各種手持式和便攜式應(yīng)用均由鋰離子電池或 AA 電池供電。單節(jié)鋰離子電池 （2.7V–4.2V） 或 2 節(jié) AA 電池 （1.8V–3.0V） 的寬輸入電壓范圍需要能夠升壓或降壓輸入電壓的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，以提供固定輸出電壓，例如 3.3V 或 2.5V。新型 LTC3240 升壓 / 降壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器非常適合此類應(yīng)用，并能采用纖巧型 150 引腳 6mm ×2mm DFN 封裝提供高達 2mA 的電流。

對于大于穩(wěn)壓輸出電壓的輸入電壓，LTC3240 可用作一款低壓差穩(wěn)壓器。當(dāng)輸入電壓減小到調(diào)節(jié)輸出電壓的大約 150mV 以內(nèi)時，LTC3240 自動切換到升壓模式。在升壓模式下，LTC3240 用作一個恒定頻率 （1.2MHz） 倍壓充電泵。LTC3240 僅需三個纖巧型外部陶瓷電容器即可實現(xiàn)超小的應(yīng)用占板面積。

LTC3240 具有低無負載工作電流 （典型值為 65μA） 和超低停機電流 （<1μA）。內(nèi)置軟啟動電路可防止啟動期間出現(xiàn)過大的浪涌電流。熱關(guān)斷和限流電路允許器件承受連續(xù)輸出短路。

鋰離子電池或三節(jié) AA 電池輸入至 3.3V 輸出的應(yīng)用

LTC3240-3.3的典型應(yīng)用電路如圖2所示。輸入可以是單個鋰離子電池或三個 AA 電池。圖3顯示了負載電流為30mA時整個輸入電壓范圍內(nèi)的輸出電壓變化。

圖2.從電池電壓調(diào)節(jié)3.3V。

圖3.輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系（全范圍）。

新電池或充電電池從其最高端電壓開始。當(dāng)電池放電時，其端電壓繼續(xù)下降，直到下一次充電。LTC3240 通過在大部分電池壽命內(nèi)繼續(xù)以降壓型 （LDO 模式） 工作來優(yōu)化輸出效率。當(dāng)電池電壓足夠低時，它會自動切換到電荷泵模式，以便在下一個充電周期之前從電池中擠出最大能量。圖 4 示出了 LTC3240-3.3 的效率與輸入電壓的關(guān)系。

圖4.效率與輸入電壓的關(guān)系 （LTC3240-3.3）。

在升壓 （充電泵） 模式下，LTC3240 采用一種獨特的架構(gòu)來優(yōu)化每個時鐘周期內(nèi)傳遞到輸出的電荷，從而最大限度地減小輸出紋波。該器件僅需一個 4.7μF、0603 尺寸的陶瓷電容器即可在 32mA 電流下獲得 1mV 的最大紋波電壓 （3.3V 輸出為 <150%） （見圖 5）。

圖5.輸出電壓紋波 （LTC3240-3.3）。

為了延長輕負載下的電池壽命，在電荷泵模式下，該器件以高效率突發(fā)模式工作。在這種情況下，LTC3240 在幾個周期內(nèi)提供極少量的充電，然后進入一種低電流狀態(tài)，直到輸出降至低到需要另一次突發(fā)充電。

結(jié)論

LTC?3240 升壓 / 降壓型充電泵 DC/DC 轉(zhuǎn)換器采用小型 150 引腳 6mm × 2mm DFN 封裝，可在一個寬輸入電壓范圍內(nèi)提供高達 2mA 電流的固定穩(wěn)壓輸出電壓。它非常適合在空間受限的應(yīng)用（如電池供電的手持電子設(shè)備）中進行高效的 DC/DC 轉(zhuǎn)換。

審核編輯：郭婷