电荷泵(无电感)DC/DC转换器在空间受限的应用中很受欢迎，具有低至中等负载电流(10mA-500mA)的要求。LTC3203系列器件是低噪音，高效率的调节电荷泵，可以从单个2.7V到5.5V电源提供高达500mA的输出电流。LTC3203-1和LTC3203B-1产生可选的固定4.5V或5V输出。LTC3203B产生可调输出电压。LTC3203-1具有轻负载时自动突发模式操作功能，以实现低电源电流，而LTC3203B和LTC3203B-1以恒定频率工作，以最小化输入和输出噪声。高开关频率(1MHz)使得仅使用四个微小的低成本陶瓷电容器和两个电阻器即可操作成为可能。该装置还具有两种用户可选择的转换模式，用于优化电荷泵的效率。其他功能包括低关机电流(<1 μ A)，上电软启动和短路保护。LTC3203系列采用10引脚热增强DFN封装，可以在小于0.04英寸(2)的范围内构建完整的转换器。典型的应用电路如图1所示。

低噪音运行

恒频结构通过感应输出电压和调节每周期转移的电荷量来实现调节。这种调节方法提供了比突发模式调节开关电容充电泵更低的输入和输出电压纹波。LTC3203B和LTC3203B-1使滤波输入和输出噪声比突发模式开关电容电荷泵要求更低，其中开关频率取决于负载电流，范围可以超过几个数量级。电荷泵在两相上工作，其中闭合前断开电路防止开关交叉传导。由于非重叠“陷波”引起的高频噪声很容易被一个小的输入电容和PCB寄生电感滤除。图2和图3显示了300mA负载下的低输入和输出纹波。该设备由3.6V输入供电，并产生调节的4.5V输出。输入电压源具有0.1欧姆阻抗。

双模转换

LTC3203系列提供1.5×和2×升压模式，由模式引脚选择。在2x模式下，芯片作为双相稳压倍频器工作。飞行电容器在V(IN)的交替时钟相位上充电。当一个电容器从V(IN)充电时，另一个电容器堆叠在V(IN)之上并连接到输出。两个飞行电容器失相工作，以尽量减少输入和输出纹波。另外，在1.5×模式下，它使用分裂电容器技术而不是加倍。飞行电容器在第一个时钟阶段串联充电，并在第二个时钟阶段并联堆叠在V(in)的顶部。使用这种技术，输入电流从负载电流的两倍以上减少到负载电流的1.5倍以上，导致输入电流比在2x模式电荷泵中驱动相同负载所需的输入电流少约25%。因此，高电压(IN)下的效率增加到大约90%，电压(IN)在3V和4V之间。图4分别为4.5V V(OUT)和5V V(OUT)下300mA负载电流下的转换效率。

转换方式的选择应基于效率、可用输出电流和V(OUT)纹波的考虑。对于给定的V(IN)， 1.5×模式在较低的可用输出电流下提供更高的效率。2x模式以较低的效率提供较高的可用输出电流。此外，在2x模式下，由于两个飞行电容器的反相操作，输出电压纹波较低。通常，在低V(IN)时，应选择2x模式，在高V(IN)时，应选择1.5 x模式。

MODE引脚有一个精密比较器。通过将V(IN)的电阻分压器连接到MODE输入引脚，用户可以精确地编程V(IN)阈值，当V(IN)下降时，电荷泵将从1.5×模式切换到2×模式，反之亦然。MODE引脚上的10%迟滞可以防止芯片在两个模式之间狩猎。

结论

LTC3203系列具有低工作电流，低外部零件数量和强大的保护功能，非常适合低功率升压/降压DC/DC转换。停机，双模式转换，可选输出电压和低噪声操作功能提供了额外的价值和功能。简单而多功能的LTC3203系列是中等功率DC/DC转换应用的理想选择。