智能XX硬件设计规范-研读小记 V

本文主要阐述SGM3204负压变换电路。该电路可将1.4V~5.5V的正电压变换为同等数值的负电压,可作为运放、LCD等的负压供电使用。该芯片采用的是电荷泵式电压变换,具有效率高、纹波小、外围简单等特点,主要缺点是负载变化时输出电压有较大改变。

1、工作原理

芯片内部结构包含S2/S4和S1/S3两组开关,这两组开关周期性的闭合和断开,通过给电容CFLY充电和放电达到输出电压和输入电压反向的目的。在第一个半周期内S2和S4断开,S1和S3闭合,CFLY充电到VIN,能量存储在电容中,CFLY电压极性为左正右负,在第二个半周期内,S1和S3断开,S2和S4闭合,CFLY的正极通过S2连接到GND,负极通过S4连接到VOUT,这样VOUT相对GND来说即为-VIN。

现实中的器件往往不是理想器件,都带有一些寄生参数,这个电路最大的影响就是开关管、电容的内阻。在VIN为5V时,Rout约为4.2欧姆,这样随着输出电流的增大,Vout会逐渐变小,芯片转换效率也下降,在输出电流较小的情况下影响效率的主要是静态电流IQ,在输出电流较大时IQ的影响可忽略,主要是Rout。

2、注意事项

随着输出电流的增大输出电压值会偏低,注意核对需要使用该电源的芯片电压工作范围。

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