特征

提供節(jié)省空間的SO-8包裝

輸出電流：100mA（LT1054）

125毫安（LT1054L）

調(diào)節(jié)用基準(zhǔn)和誤差放大器

低損耗：100mA時(shí)為1.1V

運(yùn)行范圍：3.5V至15伏（LT1054）

3.5伏至7伏（LT1054L）

外部關(guān)閉

外部振蕩器同步

可并聯(lián)

與LTC®兼容的引腳

1044/LTC7660型

應(yīng)用

電壓逆變器

電壓調(diào)節(jié)器

負(fù)電壓倍增器

正電壓倍增器

說明

LT®1054是單片雙極開關(guān)電容器電壓轉(zhuǎn)換器和調(diào)節(jié)器。LT1054提供輸出電流高于先前可用的轉(zhuǎn)換器電壓損失顯著降低。自適應(yīng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)程序方案在廣泛的范圍內(nèi)優(yōu)化效率輸出電流。100mA輸出電流下的總電壓損失通常為1.1V。在整個(gè)電源電壓下都是這樣范圍為3.5V至15V。靜態(tài)電流通常為2.5mA。LT1054還提供了調(diào)節(jié)功能，這是開關(guān)電容式電壓轉(zhuǎn)換器中以前沒有的功能。通過增加一個(gè)外部電阻分壓器來調(diào)節(jié)輸出可以獲得。該輸出將根據(jù)輸入電壓和輸出電流的變化。這個(gè)LT1054也可以通過接地反饋關(guān)閉別針。停機(jī)時(shí)電源電流小于100μA。LT1054的內(nèi)部振蕩器以額定值運(yùn)行頻率25kHz。振蕩器引腳可用于調(diào)節(jié)開關(guān)頻率或外部同步LT1054。LT1054與以前的轉(zhuǎn)換器引腳兼容比如LTC1044/LTC7660。

絕對(duì)值

電源電壓（注2）

LT1054 16伏

LT1054L 7伏

輸入電壓

針腳1 0V≤VPIN1≤V+

引腳3（S包裝）0V≤VPIN3≤V+

針腳7 0V≤VPIN7≤VREF

引腳13（S包裝）in10Vref≤Vp3

工作結(jié)溫度范圍

LT1054C/LT1054LC 0°C至100°C

LT1054I –40°C至100°C

最高結(jié)溫（注3）

LT1054C/LT1054LC 125攝氏度

LT1054I 125攝氏度

儲(chǔ)存溫度范圍

J8、N8和S8包–55°C至150°C

S包裝–65°C至150°C

鉛溫度（焊接，10秒）300攝氏度

電氣特性 表示適用于整個(gè)操作的規(guī)范

溫度范圍，否則規(guī)格為TA=25°C。（注7）

注1：絕對(duì)最大額定值是指超過壽命的值設(shè)備可能受損。

注2:16V的絕對(duì)最大電源電壓額定值適用于使用LT1054的非調(diào)節(jié)電路。對(duì)于調(diào)節(jié)模式電路，使用LT1054，引腳5（S封裝上的引腳11）的VOUT≤15V時(shí)，該額定值可增加到20V。LT1054L的絕對(duì)最大電源電壓是7伏。

注3：設(shè)備的設(shè)計(jì)保證其功能達(dá)到絕對(duì)最高結(jié)溫。

注4：對(duì)于電壓損失測(cè)試，設(shè)備作為電壓連接逆變器，引腳1、6和7（3、12和13S封裝）未連接。在其他配置中，電壓損失可能更高。

注5：輸出電阻定義為曲線斜率（∆VOUT vs∆IOUT），輸出電流為10mA至100mA。這表示線性曲線的一部分。曲線的增量斜率將在由于開關(guān)晶體管的特性，電流<10mA。

注6：所有規(guī)范規(guī)范適用于連接為正-負(fù)轉(zhuǎn)換器/調(diào)節(jié)器，R1=20k，R2=102.5k，C1=0.002μF，（C1=0.05μF S包裝）CIN=10μF鉭，COUT=100μF鉭。

注7:S8封裝使用不同于H、J8、N8和S的模具包裝。S8裝置將滿足所有現(xiàn)有數(shù)據(jù)表參數(shù)。參見應(yīng)用信息中的調(diào)節(jié)和電容器選擇應(yīng)用要求差異部分。

典型性能特征

引腳功能

FB/SHDN（引腳1）：反饋/關(guān)機(jī)引腳。這個(gè)別針有兩個(gè)功能。拉銷1低于停機(jī)閾值（≈0.45V）使裝置停機(jī)。關(guān)閉時(shí)參考/調(diào)節(jié)器關(guān)閉，開關(guān)停止。這個(gè)開關(guān)的設(shè)置使得CIN和COUT都能通過輸出負(fù)載進(jìn)行充電。靜態(tài)電流輸入大約100μ性能特性）。任何打開的集電極門都可以用于關(guān)閉LT1054。正常的（未調(diào)節(jié)）操作當(dāng)外門關(guān)閉。在LT1054電路中，使用調(diào)節(jié)功能，外部電阻分壓器可提供足夠的下拉力來保持設(shè)備關(guān)閉直到輸出電容器（COUT）已完全放電。對(duì)大多數(shù)人來說LT1054間歇性運(yùn)行的應(yīng)用程序，這不存在問題，因?yàn)榉烹姇r(shí)間與器件的關(guān)斷時(shí)間相比，輸出電容器的時(shí)間將較短。在設(shè)備必須在輸出電容器（COUT）完全放電之前，必須在LT1054。使用圖5中的電路，重啟信號(hào)可以可以是脈沖（tp>100μs）或邏輯高。二極管耦合輸入針腳1的重新啟動(dòng)信號(hào)將允許輸出電壓上來調(diào)節(jié)，不要超調(diào)。電阻器應(yīng)選擇圖5中的分隔符R3/R4來提供針腳1處的信號(hào)電平為0.7V至1.1V。引腳1也是LT1054錯(cuò)誤的反向輸入放大器，因此可以用來獲得輸出電壓。

CAP+/CAP–（引腳2/引腳4）：引腳2，正極輸入電容器（CIN）在V+和接地。當(dāng)驅(qū)動(dòng)到V+時(shí)，引腳2從V+處獲得電流。當(dāng)驅(qū)動(dòng)至接地時(shí)，針腳2將電流匯至接地。別針4，輸入電容器的負(fù)極側(cè)，在接地電壓之間交替驅(qū)動(dòng)。當(dāng)車開到地面時(shí)，針腳4將電流匯至接地。當(dāng)驅(qū)動(dòng)至閥腳4時(shí)來自庫(kù)特的電流源。當(dāng)前所有情況下的流量開關(guān)是單向的雙極開關(guān)。

VOUT（引腳5）：除了作為輸出引腳外，該引腳還也綁在設(shè)備的基板上。必須特別小心在LT1054電路中使用，以避免拔出該引腳其他任何一個(gè)引腳都是陽(yáng)性的。拔銷5相對(duì)于引腳3（GND）為正將使阻止設(shè)備啟動(dòng)的襯底二極管。當(dāng)輸出負(fù)載由LT1054是指它的正電源（或其他電源正極電壓）。注意，大多數(shù)運(yùn)算放大器都是這樣的一種負(fù)載，因?yàn)樗鼈兊碾娫措娏鲝腣+端子到V端子。為了防止此類負(fù)載的啟動(dòng)問題，外部晶體管必須如圖1所示添加。這將阻止VOUT（引腳5）

引腳功能

從被拉到接地針腳（針腳3）上方啟動(dòng)。任何小型通用晶體管，如可以使用2N2222或2N2219。應(yīng)選擇RX為外部晶體管提供足夠的基極驅(qū)動(dòng)，以便在額定輸出電壓和最大輸出電流條件。在某些情況下，N通道增強(qiáng)型MOSFET可以用來代替晶體管。

VREF（引腳6）：參考輸出。該引腳提供2.5V電壓用于基于LT1054的調(diào)節(jié)器電路的參考點(diǎn)。參考電壓的溫度系數(shù)經(jīng)過調(diào)整，使穩(wěn)壓輸出電壓接近于零。這需要參考輸出具有正溫度系數(shù)從典型的性能曲線可以看出。這個(gè)非零漂移是抵消內(nèi)部參考分配器和比較器網(wǎng)絡(luò)連接到反饋管腳。這些漂移項(xiàng)的總體結(jié)果是一種調(diào)節(jié)輸出，在輸出電壓低于5V時(shí)，其溫度系數(shù)略為正，且輸出電壓高于5V時(shí)為負(fù)TC。參考輸出對(duì)于調(diào)節(jié)器反饋網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)限制電流，至約60μA。參考針將對(duì)地短路時(shí)≈100μA，不會(huì)影響內(nèi)部基準(zhǔn)/調(diào)節(jié)器，因此該引腳也可以用于需要同步的LT1054電路的上拉。

OSC（引腳7）：振蕩器引腳。此銷可用于提升或降低振蕩器頻率或使設(shè)備同步一個(gè)外部時(shí)鐘。內(nèi)部針腳7連接到振蕩器定時(shí)電容器（Ct≈150pF），交替通過±7μA的電流源進(jìn)行充電和放電，以便占空比≈50%。設(shè)計(jì)了LT1054振蕩器在開關(guān)損耗為最小化。但是頻率可以提高，降低，或與外部系統(tǒng)時(shí)鐘同步（如有必要）。頻率可以通過添加外部從針腳7到接地的電容器（C1，圖2）。這個(gè)遺囑增加充放電次數(shù)，降低振蕩器頻率。頻率可以增加添加外部電容器（C2，圖2，范圍5pF到20pF），從針腳2到針腳7。這個(gè)電容器將耦合在開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)充電到CT，這將縮短充放電時(shí)間，提高振蕩器頻率。同步可以通過添加從引腳7到參考引腳的外部電阻上拉（針腳6）。建議上拉20k。開路集電極然后可以使用柵極或NPN晶體管來驅(qū)動(dòng)振蕩器引腳處于外部時(shí)鐘頻率，如中所示圖2。將針腳7拉到外部電壓是不推薦。對(duì)于需要頻率同步和調(diào)節(jié)的電路，外部參考可以用作R1/R2分壓器，允許將針腳6用作上拉點(diǎn)用于針腳7。

V+（引腳8）：輸入電源。LT1054交替充電當(dāng)CIN與輸入電源，然后將電荷轉(zhuǎn)移到COUTCIN與COUT并聯(lián)切換。切換發(fā)生在振蕩器頻率。在CIN充電期間，峰值電源電流約等于輸出電流的2.2倍。在CIN供電電流下降到大約是輸出電流的0.2倍。輸入電源旁路電容器將提供部分峰值輸入由LT1054引出的電流，并求出電流的平均值從供給中提取。最小輸入電源旁路2μF電容器，優(yōu)選鉭或其他一些低建議使用ESR類型。更大的電容器可能是在某些情況下，例如，當(dāng)實(shí)際輸入電源通過長(zhǎng)引線連接到LT1054，或當(dāng)LT1054產(chǎn)生的脈沖電流通過電源耦合的其他電路。

應(yīng)用程序信息

操作理論

為了了解LT1054的工作原理一個(gè)基本的開關(guān)電容積木有幫助。在圖3中，當(dāng)開關(guān)處于左側(cè)位置時(shí)，電容器C1將充電至電壓V1。C1的總費(fèi)用為q1=C1V1。然后開關(guān)向右移動(dòng)，放電C1到電壓V2。在此放電時(shí)間后，C1上的電荷是q2=C1V2。請(qǐng)注意，費(fèi)用已從從源V1到輸出V2。收費(fèi)金額轉(zhuǎn)讓的是：∆q=q1–q2=C1（V1–V2）如果開關(guān)每秒循環(huán)f次，則充電單位時(shí)間的傳輸（即電流）為：（∆q=f）[1（f）]為了得到開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)的等效電阻，我們可以用電壓改寫這個(gè)方程阻抗等效：

定義了一個(gè)新變量REQUIV，使REQUIV=1/fC1。因此開關(guān)電容器的等效電路網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。LT1054也有同樣的功能開關(guān)動(dòng)作作為開關(guān)電容器的基本組成部分阻止。即使這種簡(jiǎn)化不包括有限的接通電阻和輸出電壓紋波，它提供對(duì)設(shè)備如何工作的直觀感覺。這些簡(jiǎn)化電路將電壓損失解釋為一個(gè)函數(shù)頻率（見典型性能特征）。作為頻率降低，輸出阻抗將

由1/fC1項(xiàng)控制，電壓損失將站起來。請(qǐng)注意，隨著頻率的增加，損耗也會(huì)增加。這是由內(nèi)部開關(guān)損耗引起在每個(gè)開關(guān)周期中會(huì)損失一些有限電荷。這個(gè)每單位周期的電荷損耗乘以開關(guān)頻率即為電流損耗。高頻這種損耗變得顯著，電壓損失再次上升。LT1054的振蕩器設(shè)計(jì)為在電壓損失最小的頻帶。

法規(guī)

LT1054的誤差放大器將驅(qū)動(dòng)器伺服到PNP開關(guān)控制輸入電容器（CIN）上的電壓，進(jìn)而決定輸出電壓。使用LT1054的基準(zhǔn)和誤差放大器外部電阻分壓器是設(shè)置調(diào)節(jié)輸出電壓。圖5顯示了基本調(diào)節(jié)器配置和計(jì)算公式適當(dāng)?shù)碾娮柚怠＿x擇R1

20k或更高，因?yàn)閰⒖驾敵鲭娏鳛橄拗圃凇?00μA。R2應(yīng)選擇在該范圍內(nèi)在100k到300k之間。為了獲得最佳結(jié)果，CIN/COUT的比率建議為1/10。C1，良好負(fù)載所需輕載電流下的調(diào)節(jié)，應(yīng)為0.002μF輸出電壓。需要一個(gè)新的模具布局來適應(yīng)物理環(huán)境S8組件的尺寸。雖然新的死亡LT1054CS8將滿足現(xiàn)有LT1054產(chǎn)品介紹，布局的細(xì)微差異在某些應(yīng)用電路中需要考慮新模具。在使用1054CS8的調(diào)節(jié)模式電路中電容器的標(biāo)稱值CIN和COUT必須為大約等于在高架上正確操作結(jié)溫。這和以前不同部分。在正常生產(chǎn)公差范圍內(nèi)的不匹配電容器是可以接受的。使名義上電容值相等將確保在提高結(jié)溫的代價(jià)是調(diào)節(jié)器電路瞬態(tài)響應(yīng)退化。對(duì)于不受調(diào)節(jié)的電路，CIN和COUT的值對(duì)于所有包來說通常是相等的。對(duì)于S8應(yīng)用特殊應(yīng)用電路的協(xié)助，請(qǐng)咨詢工廠。從電路框圖可以看出最大調(diào)節(jié)輸出電壓受電源限制電壓。對(duì)于基本配置，| VOUT |指LT1054的接地針腳必須小于電源電壓減去開關(guān)引起的電壓損失。由開關(guān)引起的電壓損失與輸出電流的關(guān)系可以在典型的性能特征中找到。其他負(fù)倍增器等配置可以提供輸出電流降低時(shí)輸出電壓更高（參見典型應(yīng)用）。

電容器選擇

對(duì)于非調(diào)節(jié)電路，CIN和COUT的標(biāo)稱值應(yīng)該是相等的。有關(guān)調(diào)節(jié)電路，請(qǐng)參見法規(guī)。而CIN和COUT的準(zhǔn)確值為非關(guān)鍵，質(zhì)量好，低ESR電容器，如固態(tài)鉭是必要的，以盡量減少電壓損失在高電流。對(duì)于CIN，電容器的ESR效應(yīng)將由于開關(guān)電流為大約是輸出電流的兩倍在充電和放電循環(huán)中都會(huì)發(fā)生損耗。這意味著使用ESR為1Ω的電容器進(jìn)行CIN與將LT1054的輸出阻抗增加4Ω的效果相同。這意味著電壓損失增加。因?yàn)檠恋挠绊懯遣荒敲磻騽』OUT是交替充放電的電流約等于輸出電流電容器的ESR將導(dǎo)致出現(xiàn)階躍函數(shù)在開關(guān)轉(zhuǎn)換的輸出紋波中。這一步功能將降低應(yīng)避免輸出負(fù)載電流。意識(shí)到大容量鉭電容器價(jià)格昂貴，一種可以用來并聯(lián)較小鉭的技術(shù)電容器用大型鋁電解電容器獲得低ESR和合理的成本。在什么地方尺寸問題是一些較新的芯片型表面可以使用鉭電容器。這些電容器通常額定工作電壓在10V到20V之間范圍和顯示非常低的ESR（在0.1Ω范圍內(nèi)）。

輸出紋波

峰值到峰值輸出紋波由該值決定輸出電容和輸出電流。峰間峰值輸出紋波可由以下公式近似：

應(yīng)用程序信息

式中，dV=峰間紋波，f=振蕩器頻率。對(duì)于具有顯著ESR的輸出電容器，第二項(xiàng)必須添加以說明開關(guān)處的電壓階躍過渡。此步驟大約等于：（2個(gè)輸出）（COUT的ESR）

功率損耗

任何LT1054電路的功耗必須限制器件的結(jié)溫不超過最大結(jié)溫范圍。總功耗必須根據(jù)兩個(gè)組件，由于電壓下降導(dǎo)致的功率損失開關(guān)和驅(qū)動(dòng)電流損失引起的功率損失。LT1054所消耗的總功率可以計(jì)算出來：P≈（VIN–| VOUT |）（輸入）+（VIN）（輸入）（0.2）其中，VIN和VOUT都指向接地針腳（針腳3） LT1054的。對(duì)于LT1054調(diào)節(jié)器電路，電源耗散將等同于線性調(diào)節(jié)器。由于LT1054的功率處理能力有限對(duì)于封裝，用戶必須限制輸出電流要求或采取措施耗散外部電源LT1054用于大輸入/輸出差。這可能是通過將電阻器與CIN串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)如圖6所示。一部分輸入電壓將在不影響輸出的情況下穿過這個(gè)電阻法規(guī)。因?yàn)殚_關(guān)電流約為2.2乘以一個(gè)電阻CIN充放電時(shí)的電壓降，電阻器應(yīng)選擇為：

IOUT=所需的最大輸出電流。因素1.3將為L(zhǎng)T1054提供一些運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)。例如：假設(shè)在100毫安時(shí)有一個(gè)12伏到5伏的轉(zhuǎn)換器輸出電流。首先計(jì)算無(wú)外部電阻時(shí)的功耗：P=（12伏–|–5伏|）（100毫安）+（12伏）（100毫安）（0.2）P=700mW+240mW=940mW在130°C/W的θJA下，對(duì)于商用塑料裝置會(huì)導(dǎo)致結(jié)溫升高122°C，因此在環(huán)境溫度為25°C時(shí)，裝置將超過最高結(jié)溫。現(xiàn)在計(jì)算帶有外部電阻器（RX）的功耗。第一次發(fā)現(xiàn)在RX上可以降低多少電壓。標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓器中LT1054的最大電壓損失配置為100mA輸出電流為1.6V，因此VX=12V–[（1.6V）（1.3）+|–5V |]=4.9V和RX=4.9V/（4.4）（100mA）=11Ω此電阻器將減少LT1054乘以（4.9V）（100mA）=490mW。總功率LT1054的消散量為（940mW–490mW）=450兆瓦。結(jié)溫升高現(xiàn)在只有58°C。雖然商用設(shè)備保證在結(jié)溫下正常工作僅保證達(dá)到125°C結(jié)溫為100°C，因此理想情況下應(yīng)限制結(jié)溫為100°C。對(duì)于上述示例這意味著將環(huán)境溫度限制在42°C。可采取其他步驟以允許更高的環(huán)境溫度。LT1054的熱阻值包裝代表沒有加熱的最壞情況數(shù)下沉和靜止的空氣。小型夾式散熱器可以用于降低LT1054組件的熱阻。在某些系統(tǒng)中，可能有一些可用的氣流這將有助于降低熱阻。寬PCLT1054導(dǎo)線的電路板痕跡也有助于從設(shè)備中排出熱量。尤其是對(duì)于塑料包裝。

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