深入探索LTC3261EMSE高電壓低噪聲反相電荷泵

引言

在電子設(shè)計領(lǐng)域，電荷泵是一種常見的電源轉(zhuǎn)換電路，可用于產(chǎn)生與輸入電壓極性相反的輸出電壓。今天我們要探討的是Linear Technology公司的LTC3261EMSE高電壓低噪聲反相電荷泵，以及與之配套的演示電路DC1882A。通過對這個演示電路的研究，我們可以更好地了解LTC3261EMSE的性能和應(yīng)用。

文件下載：DC1882A.pdf

電路概述

1. 電路特性

演示電路DC1882A采用了LTC3261EMSE芯片，它是一款高電壓反相電荷泵。該芯片的輸入電壓范圍為4.5V至32V，能夠滿足多種應(yīng)用場景的需求。演示板提供了選擇Burst Mode?操作或恒定頻率模式操作的功能，同時還可以選擇500kHz、200kHz和50kHz三種不同的工作頻率。

2. 性能參數(shù)

在環(huán)境溫度 (T{A}=25^{circ} C) 時，輸入電壓 (V{IN}) 范圍為4.5V至32V。當MODE = OV MODE > 2V時，輸出電壓 (V{OUT}) 為 - (V{IN}) 至 - 0.94·(V_{IN})。

快速啟動步驟

1. 測量設(shè)備設(shè)置和跳線設(shè)置

參考圖1進行正確的測量設(shè)備設(shè)置和跳線設(shè)置。在測量輸入或輸出電壓紋波時，要注意避免示波器探頭使用過長的接地引線，應(yīng)直接將探頭尖端跨接在 (V{IN}) 或 (V{OUT}) 與GND端子上，如圖2所示。

2. 具體操作步驟

1. 初始跳線設(shè)置：確保跳線設(shè)置如下：JP1的EN處于ON位置；JP2的MODE處于BURST位置；JP3的FREQ處于500kHz位置。
2. 電源設(shè)置：將PS1設(shè)置為15V并開啟電源。
3. 負載測試：緩慢將負載從0mA增加到 - 100mA，觀察輸出電壓和輸出紋波。
4. 負載歸零：將負載設(shè)置為0mA。
5. 模式切換：將MODE跳線JP2從BURST位置移動到CONT FREQ位置，然后重復(fù)步驟3。
6. 再次負載歸零：將負載設(shè)置為0mA。
7. 頻率切換：將FREQ跳線JP3從500kHz位置移動到200kHz位置。
8. 負載測試：緩慢將負載從0mA增加到 - 50mA，觀察輸出電壓和輸出紋波。
9. 負載歸零：將負載設(shè)置為0mA。
10. 頻率切換：將FREQ跳線JP3從200kHz位置移動到50kHz位置。
11. 負載測試：緩慢將負載從0mA增加到 - 10mA，觀察輸出電壓和輸出紋波。
12. 關(guān)閉負載和電源：關(guān)閉負載和PS1。
13. 效率測量設(shè)置：如圖3所示，設(shè)置負載、AM2和VM2以進行功率轉(zhuǎn)換效率測量。
14. 跳線設(shè)置：將MODE跳線JP2設(shè)置為BURST位置，F(xiàn)REQ跳線JP3設(shè)置為500kHz位置。
15. 電源設(shè)置：將PS1設(shè)置為15V并開啟電源。
16. 負載設(shè)置：將負載設(shè)置為0mA至100mA之間的所需電流。
17. 效率計算：根據(jù)公式 Efficiency = (frac{V{L} ?I{L}}{V{S} ?I{S}}) ? 100% 計算功率轉(zhuǎn)換效率。圖4和圖5展示了在Burst Mode操作和恒定頻率模式操作下，功率轉(zhuǎn)換效率隨負載電流的變化情況。

元件清單

1. 必需電路元件

2. 額外演示板電路元件

3. 硬件（僅適用于演示板）

原理圖

原理圖展示了LTC3261低噪聲反相電荷泵的電路連接，包括輸入電壓 (V{IN})、輸出電壓 (V{OUT})、跳線設(shè)置、電容和電阻的連接等。在設(shè)計電路時，需要注意除非另有說明，所有電阻均為0402封裝，1%精度，1/16W功率，并且要按照圖示安裝分流器。

重要注意事項

1. 產(chǎn)品用途

Linear Technology公司提供的這款演示板僅用于工程開發(fā)或評估目的，并非用于商業(yè)用途。因此，該演示板在設(shè)計、營銷和制造相關(guān)的保護考慮方面可能并不完善，例如可能缺乏成品商業(yè)產(chǎn)品中常見的產(chǎn)品安全措施。

2. 兼容性和認證

作為原型產(chǎn)品，它不屬于歐盟電磁兼容性指令的范圍，因此可能符合也可能不符合該指令或其他法規(guī)的技術(shù)要求。

3. 保修政策

如果評估套件不符合演示板手冊中規(guī)定的規(guī)格，用戶可以在交付日期起30天內(nèi)退回套件以獲得全額退款。這是賣方對買方的唯一保修，替代了所有其他明示、暗示或法定的保修，包括適銷性或特定用途適用性的保修。

4. 用戶責任

用戶需對產(chǎn)品的正確和安全處理承擔全部責任和義務(wù)。同時，用戶需免除Linear Technology公司因產(chǎn)品處理或使用而產(chǎn)生的所有索賠。由于產(chǎn)品采用開放式結(jié)構(gòu)，用戶有責任采取一切適當?shù)撵o電放電預(yù)防措施。此外，要注意產(chǎn)品可能不符合監(jiān)管要求或未獲得相關(guān)機構(gòu)認證（如FCC、UL、CE等）。

5. 知識產(chǎn)權(quán)

Linear Technology公司未授予任何專利權(quán)利或其他知識產(chǎn)權(quán)的許可，并且對應(yīng)用協(xié)助、客戶產(chǎn)品設(shè)計、軟件性能或?qū)＠蛉魏纹渌R產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)不承擔責任。

總結(jié)

通過對DC1882A演示電路和LTC3261EMSE高電壓低噪聲反相電荷泵的研究，我們了解了其性能參數(shù)、快速啟動步驟、元件清單和重要注意事項。在實際應(yīng)用中，電子工程師可以根據(jù)這些信息進行電路設(shè)計和調(diào)試。大家在使用過程中是否遇到過類似電荷泵電路的問題呢？又有哪些獨特的解決方案呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。