开关电容稳压器 (06-100)

　　传统上，一个稳压器是要根据有效数量来进行比较。然而，由于Li-ion 电池的自身特性，根据时间权重效率或者“需要多长时间才能让Li-ion充分放电？”来进行比较会更加有用。我们的经验显示在200mA的负载下，使用一个典型开关稳压器的Li-ion 电池可以比使用开关电容稳压器的Li-ion 电池耐用达6%-8%。假设最大负载仅表现为时间的20%到30%(微处理器的情况)，那么在感应开关和开关电容稳压器间的运行时间上的差别是可以忽略的。

　　开关电容稳压器的更多增益可能会增加一点点效率，但是却要增加更多外部电容器和内部功率FET，从而增加成本，同时也加大了解决方案的尺寸。上述的增益可以通过两个外部电容器或快速电容器(CFLY)来取得。这些电容器用于存储电荷并将电荷从VIN 传输到 VOUT。除了快速电容(CFLY) ，我们还需要一个输入电容器(CIN)，和一个输出电容器(COUT)，输入电容器(CIN)指示出电压纹波，而输出电容器(COUT)控制输出电压纹波。根据VIN 和 VOUT 可接受的纹波取值，CIN 和COUT 的典型值范围是从1mF 到10mF 。CFLY 的数量通常比COUT 少。外部电容器(CFLY)通过内部的功率FET在不同的配置中连接到芯片。图3显示出2/3, 1/2和1增益的不同配置。电容器C1和C2是快速电容器或CFLY。CIN和COUT已被删除以达到简化目的。如图所示，一个增益通过两相位间的交替变化来取得，其中包括充电相位或普通相位和放电相位。在不同的增益之间具有一个共同相位以便在增益间达到完美跃迁。我们可以通过共同相位，根据需要随时进行增益跃迁。一个开关电容稳压器在芯片上可能有一个到2个功率FET。然而，一个开关电容稳压器可能在芯片上任何位置设有4个到9个或者更多的功率FET(根据离散电压增益的数量)。这就限制了在既定的裸片尺寸下，开关电容稳压器的输出电流性能。图4在开关、开关电容器和线性稳压器间的负载性能、效率和尺寸上进行了比较。