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利用DC-DC开关电容稳压器提升便携设备电源效率
发布时间:2016-03-24 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]- 电感生产部电容器透过内部的功率FET在不同的配置中连接到晶片。
图3显示2/3、1/2和1增益的不同配置。电容器C1和C2是快速电容器，CIN和COUT被删除以达减化目的，一个增益透过两个相位间的交替变化来取得，即充电相位、普通相位和放电相位，在不同增益间设有一个共同相位，以便在增益间达无缝，电感器生产厂家透过共同相位，可依需要随时进行无缝增益，一个开关稳压器在晶片上可能有1～2个功率FET，而根据离散电压增益的数量，一个开关电容稳压器可能在晶片任何位置上设有4～9个或更多的功率FET，即限制在给定晶片尺寸下，开关电容稳压器的输出电流性能(图4)。
0603贴片电感为利用开关电容稳压器来调节输出电压，可考虑使用脉波频率调变(PFM)或脉波宽度调变(PWM)，开关电容稳压器的输出阻抗与开关频率和内部功率FET 的电阻成比例。透过调製输出阻抗，可再透过转换器对给定负载进行降压;使用回授，即能控制频率或内部FET阻抗，以调节输出电压，而PFM方案为较传统方法，以下将列出其缺点。
在PFM类系统中，输出电压如高于一个指定值，稳压器即进行关机一体电感控制，至输出电压降到所需值以下时再重新开机，使用PFM控制模式的优势是操作电压取决于 VIN和ILOAD，同时两者皆可调整。负载越高、操作频率就越接近指定频率，但此操作範围内的频率变化可能不适用某些可携式应用，输入电压波纹也取决于 VIN和ILOAD，图5显示250毫安培和30毫安培负载的输出波纹。10微法COUT的输出波纹将为50毫伏特，可看到250毫安培负载的波纹频率高于10毫安培负载的波纹频率。
PWM模式可固定操作频率/工作周期
最近的PWM调控模式处理PFM架构中的各种频率和高输出波纹时，多数开关电容稳压器皆採PWM调制模式，功率FET电阻根据VOUT和ILOAD进行控差模电感器制，才确实控制快速电容器所提供的充电量，此被称为预调製。在此模式下，操作频率和工作周期皆固定，图6显示一个PWM架构输出波纹，其处于4.7微法 COUT的8～10毫伏特的顺序中，可看出在ILOAD变化的情况下波纹可持续，9毫伏特的波纹输出可与在电感开关稳压器中的波纹相同。
开关电容稳压器是新兴技术，结合开关电容器和LDO的优点，亦即将锂离子电池範围的效率和小尺寸的解决方案整合至可携式应用中，而最近拓朴技术也使用被动元件的更小值以达到更低杂讯，可携式装置中的许多功能都要求降压稳压器须具更小尺寸和更高效率，而开关电容器解决方案为共模电感器理想选择。
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