DC/DC转换器详解：电荷泵与电感式DC/DC

出功率和输入功率计算得出，公式为：效率 = (输出功率 / 输入功率) * 100%。电荷泵的效率受多个因素影响，包括开关频率、电容质量和开关元件的内阻。高开关频率可能导致更高的开关损耗，而优质的电容能减少漏电流，提高效率。同步开关技术的采用也能显著提升效率，因为它减少了二极管的正向压降损失。 4. 电荷泵的应用 电荷泵广泛应用于电子设备中，如智能手机、平板电脑、穿戴设备和无线充电器。它们用于调整电压，为不同电压需求的内部组件供电，如处理器、传感器和显示驱动器。此外，由于电荷泵没有电磁辐射，因此在射频敏感应用中也十分受欢迎。 5. 电荷泵选用要点 选择电荷泵时，需考虑以下几点： - 输出电压范围：确保电荷泵能提供所需的最大和最小输出电压。 - 负载电流需求：电荷泵应能支持应用所需的电流。 - 效率：选择高效率的电荷泵以减少能源浪费和发热。 - 尺寸和封装：考虑产品的尺寸和封装类型是否适合目标应用。 - 频率和噪声：选择低噪声电荷泵，尤其是对于敏感电路。 二. 电感式DC/DC 1. 工作原理（BUCK） 电感式DC-DC转换器，如BUCK转换器，主要通过调整开关元件（通常是MOSFET）的占空比来改变输出电压。在开关关闭时，电感储存能量；在开关打开时，电感将能量释放给负载，同时通过二极管防止电流反向流动。 2. 整流二极管的选择 二极管的选择要考虑反向恢复时间、最大反向电流、正向电压降和额定电流。低反向恢复时间可减少开关损耗，而低正向电压降能提高转换效率。 3. 同步整流技术 同步整流是使用MOSFET代替二极管，以降低导通电阻，进一步提升转换效率，尤其是在高电流应用中。 4. 电感器的选择 电感器的值和品质因数（Q值）是关键参数。电感值决定了电流变化率，而高Q值意味着较低的损耗。 5. 输入电容的选择 输入电容用来稳定输入电压，应具有足够的电容量和低ESR，以处理瞬态电流波动。 6. 输出电容的选择 输出电容确保输出电压的稳定，需要足够大以提供负载瞬变期间所需的电流，并且应选择低ESR和低 ESL 的电容以减少纹波。 7. BOOST与BUCK的拓扑结构 BOOST转换器用于升压，通过使开关元件在输入电压之上导通，将电感中的能量转移到输出端。而BUCK转换器用于降压，通过在输入电压之下导通开关元件来实现。 DC/DC转换器是现代电子系统中不可或缺的组成部分，它们通过高效的能量转换满足了不同电压和功率需求。电荷泵和电感式DC-DC转换器各有优势，适用于不同的应用场景，正确理解和选择这些转换器对于优化系统性能至关重要。