LM2776系列 开关电容器逆变器数据手册

LM2776 CMOS 电荷泵电压转换器将 2.7 V 至 5.5 V 范围内的正电压反相到相应的负电压。LM2776 使用三个低成本电容器提供 200 mA 的输出电流，而没有与基于电感器的转换器相关的成本、尺寸和电磁干扰 （EMI）。

LM2776 的工作电流仅为 100 μA，在大多数负载下的工作效率大于 90%，为需要高功率负电源的电池供电系统提供了理想的性能。

LM2776 已放置在 TI 的 6 引脚 SOT-23 中，以保持小尺寸。
*附件：lm2776.pdf

特性

• 输入电压：2.7 V 至 5.5 V
• 200mA 输出电流
• 反转输入电源电压
• 低电流PFM模式工作
• 2 MHz开关频率
• 效率大于 90%
• 电流限制和热保护
• 无电感器

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LM2776 是一款 CMOS 电荷泵电压转换器，可将 ‌2.7V 至 5.5V‌ 的正输入电压转换为对应的负电压（如 -2.7V 至 -5.5V）。其特点包括：

• ‌输出电流‌：200mA
• ‌无电感设计‌：仅需 3 个外部电容（2.2μF 输入/输出电容 + 1μF 电荷泵电容）
• ‌高效率‌：>90%（多数负载下）
• ‌低静态电流‌：100μA（工作模式），1μA（关断模式）
• ‌2MHz 开关频率‌：降低输出阻抗和纹波

‌2. 关键特性‌

• ‌输入电压范围‌：2.7V–5.5V
• ‌输出阻抗‌：典型值 2.5Ω（IOUT=100mA）
• ‌保护功能‌：电流限制（400mA）、热关断（150°C）、欠压锁定（2.4V）
• ‌封装‌：6 引脚 SOT-23（2.9mm × 1.6mm）

‌3. 应用场景‌

• 运算放大器/数据转换器电源
• 音频放大器/便携设备负压生成
• 接口电源

‌4. 工作原理‌
通过内部 MOSFET 开关阵列周期性地切换外部电容（C1）的充放电路径，将输入电压反相。输出阻抗（ROUT）由开关电阻、电容 ESR 和开关频率决定。

‌5. 设计要点‌

• ‌电容选择‌：推荐低 ESR 陶瓷电容（X7R/X5R 材质），避免 Y5V/Z5U 电容（容值随温度变化大）。
  • ‌ 输入电容（CIN） ‌：≥2.2μF（高负载时需≥2μF 有效容值）
  • ‌ 飞跨电容（C1） ‌：1μF（10V 额定）
  • ‌ 输出电容（COUT） ‌：1μF（10V 额定，高电流应用建议 10μF）
• ‌布局优化‌：缩短电容与芯片引脚距离，优先顶层布局，降低寄生电感。

‌6. 性能曲线‌

• 效率随负载电流变化：轻载时 PFM 模式提升效率（如 10μA 负载下效率>80%）。
• 输出纹波受电容 ESR 和负载电流影响（如 100mA 负载时纹波约 20mV）。