19-1240 ;冯0 ; 6/97
开关电容电压逆变器
_______________General说明
超小MAX870 / MAX871单片, CMOS
电荷泵转换器接受的输入电压范围
从+ 1.4V至+ 5.5V 。该MAX870工作在125kHz的,
而MAX871工作在500kHz的。其高efficien-
立方码(90%)和低工作电流( 0.7毫安为
MAX870 ),使这些器件非常适合于电池电源为电源
ERED和板级电压转换应用。
振荡控制电路和四个功率MOSFET
开关都包含在芯片上。一个典型的MAX870 /
MAX871的应用程序产生从一个-5V电源
+ 5V逻辑电源以电源的模拟电路。这两款器件
进来一个5引脚SOT23-5封装,可提供25毫安
同为500mV的电压降。
对于需要更多的功率应用中, MAX860
提供高达50mA的用的在600mV的电压降,在
节省空间的μMAX封装。
____________________________Features
o
5引脚SOT23-5封装
o
99%的电压转换效率
o
反转输入电源电压
o
0.7毫安静态电流( MAX870 )
o
+ 1.4V至+ 5.5V输入电压范围
o
只需要两个电容
o
25毫安输出电流
o
关断控制
MAX870/MAX871
______________Ordering信息
部分
MAX870C/D
MAX870EUK
MAX871C/D
MAX871EUK
TEMP 。 RANGE
0 ° C至+ 70°C
-40 ° C至+ 85°C
0 ° C至+ 70°C
-40 ° C至+ 85°C
PIN的
包
骰子*
5 SOT23-5
骰子*
5 SOT23-5
SOT
顶标
—
ABZN
—
ABZO
________________________Applications
本地-5V电源从5V逻辑电源
小型液晶面板
手机
医疗器械
手持终端,掌上电脑
电池供电设备
*
骰子在T测试
A
= +25°C.
__________Typical工作电路
__________________Pin配置
5
C1+
IN
2
输入
供应
电压
顶视图
MAX870
MAX871
3
C1-
OUT
4
1
负
产量
电压
OUT
1
5
C1+
IN
2
MAX870
MAX871
4
GND
C1-
3
GND
SOT23-5
负电压转换器
________________________________________________________________
Maxim Integrated Products版权所有
1
免费样品&最新文献: http://www.maxim-ic.com ,或电话1-800-998-8800
开关电容电压逆变器
MAX870/MAX871
绝对最大额定值
至GND ............................................... ............... + 6.0V至-0.3V
OUT到GND ............................................... ...........- 6.0V至+ 0.3V
C1 + ................................................. ............. (V
IN
+ 0.3V )至-0.3V
C1-............................................................(V
OUT
- 0.3V )至+ 0.3V
OUT输出电流............................................... ............ 50毫安
输出短路到GND .............................................不定
连续功率耗散(T
A
= +70°C)
SOT23-5 (减免7.1mW / ° C以上+ 70 ° C) ................... 571mW
工作温度范围
MAX870EUK / MAX871EUK ...............................- 40 ° C至+ 85°C
存储温度范围.............................- 65 ° C至+ 160°C
焊接温度(焊接, 10秒) ............................. + 300℃
超出“绝对最大额定值”,强调可能会造成永久性损坏设备。这些仅仅是极限参数和功能
该设备在这些或超出了规范的业务部门所标明的任何其他条件,操作不暗示。接触
绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性。
电气特性
(V
IN
= + 5V , C1 = C2 = 1μF ( MAX870 ) , C1 = C2 = 0.33μF ( MAX871 ) ,
T
A
= 0 ° C至+ 85°C ,
除非另有说明。典型值
是在T
A
= +25°C.)
参数
条件
民
典型值
最大
单位
电源电流
最小电源电压
最大电源电压
振荡器频率
功率英法fi效率
电压转换效率
T
A
= +25°C
R
负载
= 10k
R
负载
= 10k
T
A
= +25°C
R
负载
= 500k,
T
A
=+25°C
R
负载
=
∞,
T
A
=+25°C
MAX870
MAX871
MAX870
MAX871
MAX870
MAX871
C1 = C2 = 1μF
C1 = C2 = 0.47μF
C1 = C2 = 0.33μF
MAX871
C1 = C2 = 0.22μF
C1 = C2 = 0.1μF
T
A
= 0 ° C至+ 85°C
98
96
81
325
125
500
90
75
99.3
99
20
25
20
25
35
65
50
50
MAX870
MAX871
T
A
= +25°C
T
A
= 0 ° C至+ 85°C
1.4
1.5
5.5
169
675
0.7
2.7
1.0
1.0
3.8
mA
V
V
千赫
%
%
MAX870
输出电阻(注1 )
I
OUT
= T
A
= +25°C
5mA
注1 :
电容的贡献是输出阻抗[血沉+ 1 / (泵频率乘以电容)的大约20%。
电气特性
(V
IN
= + 5V , C1 = C2 = 1μF ( MAX870 ) , C1 = C2 = 0.33μF ( MAX871 ) ,
T
A
= -40 ° C至+ 85°C ,
除非另有说明。 ) (注2)
参数
条件
民
典型值
最大
单位
电源电流
最低电源电压范围
最大电源电压范围
振荡器频率
输出电阻
电压转换效率
MAX870
MAX871
R
负载
= 10k
R
负载
= 10k
MAX870
MAX871
I
OUT
= 5毫安
R
负载
=
∞
MAX870
MAX871
97
95
56
225
1.6
5.5
194
775
65
1.3
4.4
mA
V
V
千赫
%
注2 :
所有的-40 ° C至+ 85°C规格由设计保证。
2
_______________________________________________________________________________________
开关电容电压逆变器
__________________________________________Typical工作特性
图1 ,V的(电路
IN
= + 5V , C1 = C2 = C3 ,T
A
= + 25 ℃,除非另有说明。 )
电源电流
- 电源电压
MAX870/71-TOC01
MAX870/MAX871
输出电阻
- 电源电压
MAX828/829-02
MAX870
输出电阻与温度的关系
45
输出电阻(Ω )
40
35
30
25
20
15
10
5
V
IN
= 5.0V
V
IN
= 3.3V
V
IN
= 1.5V
MAX870 / 71 ROC3
3.0
2.5
电源电流(mA )
2.0
1.5
1.0
MAX870
0.5
0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
MAX871
60
50
输出电阻(Ω )
50
40
MAX871
30
MAX870
20
10
5.5
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
电源电压( V)
电源电压( V)
0
-40
-15
10
35
60
85
温度(℃)
MAX870
输出电流与电容
40
输出电流(mA )
35
30
25
20
15
10
5
0
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
电容( μF )
V
IN
= 1.9V, V
OUT
= -1.5V
V
IN
= 3.15V, V
OUT
= -2.5V
V
IN
= 4.75V, V
OUT
= -4.0V
MAX870/871-04
MAX870
输出电压纹波
与电容
400
350
300
250
200
150
100
50
0
0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
电容( μF )
10
0
V
IN
= 4.75V, V
OUT
= -4.0V
V
IN
= 3.15V, V
OUT
= -2.5V
V
IN
= 1.9V, V
OUT
= -1.5V
MAX870/871-05
MAX871
输出电阻与温度的关系
MAX870/71-TOC06
45
450
输出电压纹波( MVP -P )
70
60
输出电阻(Ω )
V
IN
= 1.5V
50
40
V
IN
= 3.3V
30
20
V
IN
= 5.0V
-40
-15
10
35
60
85
温度(℃)
MAX871
输出电流与电容
MAX870/871-07
MAX871
输出电压纹波
与电容
MAX870 / 71 TOC08
MAX870
输出电压
与输出电流
-0.5
-1.0
输出电压(V)
-1.5
-2.0
-2.5
-3.0
-3.5
-4.0
-4.5
-5.0
V
IN
= 5.0V
V
IN
= 3.3V
V
IN
= 2.0V
MAX870/871-TOC9
35
30
输出电流(mA )
25
20
15
10
5
0
0
500
450
输出电压纹波( MVP -P )
400
350
300
250
200
150
100
50
0
V
IN
= 3.15V, V
OUT
= -2.5V
V
IN
= 1.9V, V
OUT
= -1.5V
V
IN
= 4.75V, V
OUT
= -4.0V
0
V
IN
= 4.75V, V
OUT
= -4.0V
V
IN
= 3.15V, V
OUT
= -2.5V
V
IN
= 1.9V, V
OUT
= -1.5V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
电容( μF )
电容( μF )
输出电流(mA )
_______________________________________________________________________________________
3
开关电容电压逆变器
MAX870/MAX871
____________________________Typical工作特性(续)
图1 ,V的(电路
IN
= + 5V , C1 = C2 = C3 ,T
A
= + 25 ℃,除非另有说明。 )
MAX870
EF网络效率与输出电流
MAX870/71-TOC10
MAX871
EF网络效率与输出电流
80
70
效率(%)
60
50
40
30
20
10
0
V
IN
= 2.0V
V
IN
= 3.3V
V
IN
= 5.0V
MAX870 / 71 TOC11
水泵变频与温度
550
500
泵频率(KHz )
450
400
350
300
250
200
150
100
V
IN
= 1.5V , MAX870
V
IN
= 3.3V或5.0V , MAX870
V
IN
= 1.5V , MAX871
V
IN
= 3.3V或5.0V , MAX871
MAX870/71-TOC12
100
90
80
效率(%)
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
V
IN
= 2.0V
V
IN
= 3.3V
V
IN
= 5.0V
90
600
10 15 20 25 30 35 40 45 50
输出电流(mA )
0
5
10
15
20
25
30
35
40
-40
-15
10
35
60
85
输出电流(mA )
温度(℃)
MAX870
输出噪声和纹波
MAX870/71-TCC13
MAX871
输出噪声和纹波
MAX870/71-TCC14
2s/div
V
IN
= 3.3V, V
OUT
= -3.18V ,我
OUT
= 5毫安,
为20mV /格, AC耦合
1s/div
V
IN
= 3.3V, V
OUT
= -3.14V ,我
OUT
= 5毫安,
为20mV /格, AC耦合
_____________________Pin说明
针
名字
OUT
IN
C1-
GND
C1+
功能
反相电荷泵输出
正电源输入
飞电容的负极
地
飞电容的正极
*1F
(MAX870)
2
3
1
OUT
IN
MAX870
MAX871
C1-
GND
4
C3
0.33F*
R
L
V
IN
1
2
3
4
5
V
OUT
C1+
5
C2
0.33F*
C1
0.33F*
高压变频器
图1.测试电路
4
_______________________________________________________________________________________
开关电容电压逆变器
_______________Detailed说明
该MAX870 / MAX871电容电荷泵反转
的电压施加到其输入端。对于最高perfor-
曼斯,使用低等效串联电阻(ESR )
电容器(例如,陶瓷) 。
在第一个半周期内,开关S2和S4打开,
开关S1和S3关闭,电容C1充电至
处的电压中(图2)。在第二半
周期, S1和S3打开, S2和S4关闭, C1是水平
向下V转移
IN
伏。这杆连接C1
等位基因与储存电容器C2 。如果两端的电压
C2比C1两端的电压变小,然后再充电
从C1到C2的流动,直到C2两端达到电压
-V
IN
。在输出端的实际电压是更积极
比-V
IN
中,由于开关S1- S4中有电阻和
负载充电水渠从C2 。
S1
IN
C1
S2
MAX870/MAX871
C2
S3
S4
V
OUT
= -(V
IN
)
电荷泵输出
该MAX870 / MAX871没有电压调节器:该
电荷泵的输出源电阻近似
三方共同20Ω ,在室温(在V
IN
= + 5V) ,并
V
OUT
轻载时,接近-5V 。 V
OUT
将
对GND下垂随着负载电流的增加而增加。该
下垂的负电源(V
DROOP-
)等于电流
从OUT租平局(我
OUT
)倍的负变流
器的源电阻( RS- ) :
V
DROOP-
= I
OUT
RS- X
负输出电压将是:
V
OUT
= -(V
IN
– V
DROOP-
)
图2.理想的电压型逆变器
内部损耗与IC的内部相关联的
功能,例如驱动开关,振荡器等。
这些损失受操作条件如
作为输入电压,温度和频率。
接下来的两个损耗与电压相关联
转换器电路的输出电阻。开关损耗
发生,因为MOSFET的导通电阻的
交换机中的集成电路。电荷泵电容损失
会发生,因为他们的ESR的。之间的关系
这些损失和输出电阻如下:
P
电荷泵电容损失
+P
转换损失
= I
OUT
个R
OUT
1
R
OUT
+
2R
开关
+
4ESR
C1
+
ESR
C2
f
OSC
X C1
2
效率方面的考虑
开关电容器电压的功率效率
转换器是受三个因素:内部损失 -
西文中的转换器集成电路,该泵的电阻损耗
电容器和充电期间的转换损失
在电容器之间转移。的总功率损耗为:
ΣP
损失
= P
内部损耗
+ P
开关损耗
+ P
电荷泵电容损失
+ P
转换损失
f
V+
V
OUT
(
)
其中f
OSC
是振荡器频率。在第一项是
从理想的开关式的有效电阻
电容电路。请参阅图3a和3b 。
R
EQUIV
V+
R
EQUIV
=
1
f
×
C1
C2
V
OUT
R
L
C1
C2
R
L
图3a。开关电容型
图3b 。等效电路
5
_______________________________________________________________________________________