演示电路862：LTC3221微功率稳压电荷泵DC/DC转换器快速上手

在电子设备的电源设计中，微功率稳压电荷泵DC/DC转换器扮演着至关重要的角色。今天，我们就来详细了解一下演示电路862所采用的LTC3221系列微功率稳压电荷泵DC/DC转换器。

文件下载：DC862A-A.pdf

产品概述

演示电路862采用了封装为2mmx2mm DFN的LTC3221微功率稳压电荷泵DC/DC转换器。它有三个组装版本，分别是DC862A - A、DC862A - B和DC862A - C，对应的芯片型号为LTC3221EDC - 3.3、LTC3221EDC - 5和LTC3221EDC。不同版本的输出电压有所不同，DC862A - A可产生固定的3.3V输出，DC862A - B产生固定的5V输出，DC862A - C则能产生可编程的3V稳压输出，且最大输出电流可达60mA。

产品特点

超低静态电流

LTC3221在无负载时仅消耗超低的静态电流，甚至低于许多电池的自放电电流，这对于延长电池使用寿命非常有帮助。大家可以思考一下，在实际的电池供电设备中，这种超低静态电流能为设备带来多长时间的续航提升呢？

低输出纹波

通过采用恒定电流对输出进行充电，即使在高输入和轻负载情况下，输出纹波也很低，并且在整个输入电压范围内相当稳定。这一特性使得输出电容的尺寸可以减小，从而降低了解决方案的成本和占用空间。

保护功能完善

内置软启动功能可防止启动时出现过大的浪涌电流，短路电流限制和热保护功能则有助于该器件在持续短路的情况下仍能正常工作。这些保护功能对于保障电路的稳定性和可靠性至关重要，大家在设计电路时是否也会优先考虑这些保护措施呢？

性能参数

参数	条件	最小值	典型值	最大值
输入电压范围	DC862A - A	1.8V		4.4V
	DC862A - B	2.7V		5.5V
	DC862A - C	1.8V		3.8V
最大输出电流	DC862A - A: VIN > 2V; DC862A - B: VIN > 3V; DC862A - C: VIN > 1.8V		60mA
输出电压VOUT	DC862A - A	3.168V	3.3V	3.432V
	DC862A - B	4.8V	5V	5.2V
	DC862A - C	2.88V	3V	3.12V
输出纹波VOUT (20MHz BW)	IOUT = 0mA, DC862A - A, VIN = 4.4V			40mV P–P
	IOUT = 0mA, DC862A - B, VIN = 5.5V			90mV P–P
	IOUT = 60mA, DC862A - C, VIN = 3.8V			57mV P–P
标称开关频率			600kHz
效率	DC862A - A, VIN = 2V, IOUT = 60mA		82%
	DC862A - B, VIN = 2.7V, IOUT = 60mA		86%
	DC862A - C, VIN = 1.8V, IOUT = 60mA		82.8%

从这些参数中我们可以看出，LTC3221在不同版本下都有着出色的性能表现，大家在实际应用中可以根据具体需求来选择合适的版本。

快速启动步骤

测量设备设置

在进行性能评估之前，需要正确设置测量设备。特别要注意的是，在测量输入或输出电压纹波时，要避免示波器探头使用过长的接地引线，应将探头尖端直接跨接在Vin或Vout与GND端子上。

具体操作步骤

1. 将跳线JP1置于ON位置。
2. 在电源关闭的情况下，将1.8V - 5.5V的电源连接到Vin和GND，电源应能够提供200mA的电流。
3. 将负载连接到Vout和GND。
4. 打开输入电源，但要确保输入电压不超过相应的最大电压（如DC862A - A为4.4V，DC862A - B为5.5V，DC862A - C为3.8V）。
5. 检查输出电压是否正常。DC862A - A的Vout应在3.168V至3.432V之间，DC862A - B的Vout应在4.8V至5.2V之间，DC862A - C的Vout应在2.88V至3.12V之间。如果没有输出，可暂时断开负载，确保负载设置不过高。
6. 当输出电压正常后，在工作范围内调整负载，观察输出电压调节、纹波电压、效率等参数。

工作原理

LTC3221系列稳压器采用开关电容电荷泵将Vin升压至稳压输出电压。通过比较器监测输出电压Vout，并将其保持在一个迟滞窗口内来实现稳压。当Vout低于下限触发点时，通过与飞跨电容串联的受控电流对Vout进行充电；当Vout高于上限触发点时，飞跨电容与Vout断开，Vout放电，飞跨电容在一定时间内由受控电流补充电荷；当达到下限阈值时，再次通过受控电流对Vout充电。关于Burst Mode操作、软启动和短路/热保护等功能的详细信息，可在www.linear.com上的LTC3221数据手册中找到。

综上所述，演示电路862所采用的LTC3221微功率稳压电荷泵DC/DC转换器具有诸多优点，非常适合电池供电便携式系统中的低功率和空间受限应用。大家在实际设计中是否会考虑使用这款转换器呢？不妨在评论区分享一下你的想法。