演示電路862：LTC3221微功率穩(wěn)壓電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器快速上手

在電子設(shè)備的電源設(shè)計(jì)中，微功率穩(wěn)壓電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器扮演著至關(guān)重要的角色。今天，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下演示電路862所采用的LTC3221系列微功率穩(wěn)壓電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器。

文件下載：DC862A-A.pdf

產(chǎn)品概述

演示電路862采用了封裝為2mmx2mm DFN的LTC3221微功率穩(wěn)壓電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器。它有三個(gè)組裝版本，分別是DC862A - A、DC862A - B和DC862A - C，對(duì)應(yīng)的芯片型號(hào)為L(zhǎng)TC3221EDC - 3.3、LTC3221EDC - 5和LTC3221EDC。不同版本的輸出電壓有所不同，DC862A - A可產(chǎn)生固定的3.3V輸出，DC862A - B產(chǎn)生固定的5V輸出，DC862A - C則能產(chǎn)生可編程的3V穩(wěn)壓輸出，且最大輸出電流可達(dá)60mA。

產(chǎn)品特點(diǎn)

超低靜態(tài)電流

LTC3221在無(wú)負(fù)載時(shí)僅消耗超低的靜態(tài)電流，甚至低于許多電池的自放電電流，這對(duì)于延長(zhǎng)電池使用壽命非常有幫助。大家可以思考一下，在實(shí)際的電池供電設(shè)備中，這種超低靜態(tài)電流能為設(shè)備帶來(lái)多長(zhǎng)時(shí)間的續(xù)航提升呢？

低輸出紋波

通過(guò)采用恒定電流對(duì)輸出進(jìn)行充電，即使在高輸入和輕負(fù)載情況下，輸出紋波也很低，并且在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)相當(dāng)穩(wěn)定。這一特性使得輸出電容的尺寸可以減小，從而降低了解決方案的成本和占用空間。

保護(hù)功能完善

內(nèi)置軟啟動(dòng)功能可防止啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)過(guò)大的浪涌電流，短路電流限制和熱保護(hù)功能則有助于該器件在持續(xù)短路的情況下仍能正常工作。這些保護(hù)功能對(duì)于保障電路的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要，大家在設(shè)計(jì)電路時(shí)是否也會(huì)優(yōu)先考慮這些保護(hù)措施呢？

性能參數(shù)

從這些參數(shù)中我們可以看出，LTC3221在不同版本下都有著出色的性能表現(xiàn)，大家在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)具體需求來(lái)選擇合適的版本。

快速啟動(dòng)步驟

測(cè)量設(shè)備設(shè)置

在進(jìn)行性能評(píng)估之前，需要正確設(shè)置測(cè)量設(shè)備。特別要注意的是，在測(cè)量輸入或輸出電壓紋波時(shí)，要避免示波器探頭使用過(guò)長(zhǎng)的接地引線，應(yīng)將探頭尖端直接跨接在Vin或Vout與GND端子上。

具體操作步驟

1. 將跳線JP1置于ON位置。
2. 在電源關(guān)閉的情況下，將1.8V - 5.5V的電源連接到Vin和GND，電源應(yīng)能夠提供200mA的電流。
3. 將負(fù)載連接到Vout和GND。
4. 打開(kāi)輸入電源，但要確保輸入電壓不超過(guò)相應(yīng)的最大電壓（如DC862A - A為4.4V，DC862A - B為5.5V，DC862A - C為3.8V）。
5. 檢查輸出電壓是否正常。DC862A - A的Vout應(yīng)在3.168V至3.432V之間，DC862A - B的Vout應(yīng)在4.8V至5.2V之間，DC862A - C的Vout應(yīng)在2.88V至3.12V之間。如果沒(méi)有輸出，可暫時(shí)斷開(kāi)負(fù)載，確保負(fù)載設(shè)置不過(guò)高。
6. 當(dāng)輸出電壓正常后，在工作范圍內(nèi)調(diào)整負(fù)載，觀察輸出電壓調(diào)節(jié)、紋波電壓、效率等參數(shù)。

工作原理

LTC3221系列穩(wěn)壓器采用開(kāi)關(guān)電容電荷泵將Vin升壓至穩(wěn)壓輸出電壓。通過(guò)比較器監(jiān)測(cè)輸出電壓Vout，并將其保持在一個(gè)遲滯窗口內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。當(dāng)Vout低于下限觸發(fā)點(diǎn)時(shí)，通過(guò)與飛跨電容串聯(lián)的受控電流對(duì)Vout進(jìn)行充電；當(dāng)Vout高于上限觸發(fā)點(diǎn)時(shí)，飛跨電容與Vout斷開(kāi)，Vout放電，飛跨電容在一定時(shí)間內(nèi)由受控電流補(bǔ)充電荷；當(dāng)達(dá)到下限閾值時(shí)，再次通過(guò)受控電流對(duì)Vout充電。關(guān)于Burst Mode操作、軟啟動(dòng)和短路/熱保護(hù)等功能的詳細(xì)信息，可在www.linear.com上的LTC3221數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到。

綜上所述，演示電路862所采用的LTC3221微功率穩(wěn)壓電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，非常適合電池供電便攜式系統(tǒng)中的低功率和空間受限應(yīng)用。大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否會(huì)考慮使用這款轉(zhuǎn)換器呢？不妨在評(píng)論區(qū)分享一下你的想法。