須在效率與成本之間取舍

　　開(kāi)關(guān)電容穩(wěn)壓器的更多增益可能會(huì)增加少許效率，但卻須要增加更多外部電容器和內(nèi)部場(chǎng)效電晶體(FET)，促使成本上升，同時(shí)也增加解決方案尺寸。上述增益可透過(guò)兩個(gè)外部電容器或快速電容器(CFLY)取得，這些電容器用于儲(chǔ)存電荷，并將電荷從VIN傳輸?shù)絍OUT，除快速電容，還需一個(gè)輸入電容器 (CIN)及輸出電容器(COUT)，輸入電容器指示電壓波紋，而輸出電容器控制輸出電壓波紋，依VIN和VOUT可接受的波紋標(biāo)準(zhǔn)值，CIN和COUT 值的一般范圍是從1～10微法，且CFLY的數(shù)量通常比COUT少，外部電容器透過(guò)內(nèi)部的功率電感FET在不同的配置中連接到晶片。

　　為利用開(kāi)關(guān)電容穩(wěn)壓器來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓，可考慮使用脈波頻率調(diào)變(PFM)或脈波寬度調(diào)變(PWM)，開(kāi)關(guān)電容穩(wěn)壓器的輸出阻抗與開(kāi)關(guān)頻率和內(nèi)部功率FET 的電阻成比例。透過(guò)調(diào)制輸出阻抗，可再透過(guò)轉(zhuǎn)換器對(duì)給定負(fù)載進(jìn)行降壓；使用回授，即能控制頻率或內(nèi)部FET阻抗，以調(diào)節(jié)輸出電壓，而PFM方案為較傳統(tǒng)方法。

　　在PFM類(lèi)系統(tǒng)中，輸出電壓如高于一個(gè)指定值，穩(wěn)壓器即進(jìn)行關(guān)機(jī)控制，至輸出電壓降到所需值以下時(shí)再重新開(kāi)機(jī)，使用PFM控制模式的優(yōu)勢(shì)是操作電壓取決于 VIN和ILOAD，同時(shí)兩者皆可調(diào)整。負(fù)載越高、操作頻率就越接近指定頻率，但此操作范圍內(nèi)的頻率變化可能不適用某些可攜式應(yīng)用，輸入電壓波紋也取決于 VIN和ILOAD。10微法COUT的輸出波紋將為50毫伏特，可看到250毫安培負(fù)載的波紋頻率高于10毫安培負(fù)載的波紋頻率。

　　電壓偏離導(dǎo)致LDO效率降低

　　LDO在要求的電壓與電池電壓相近時(shí)有效率，但如電壓偏離值很遠(yuǎn)時(shí)，LDO效率就會(huì)降的很低，例如以3.6伏特電壓為一個(gè)僅要求1.5伏特電壓的微處理器鋰離子電池充電時(shí)，把電池電壓與1.5伏特LDO連接起來(lái)，就能為微處理器產(chǎn)生一個(gè)完整、穩(wěn)定和小量的電源，但耗電量卻非常明顯。

　　LDO消耗功率(PD)等于負(fù)載電流(ILOAD)與輸入和輸出電壓的差相乘，即PD=ILOAD×(3.6～1.5)=ILOAD×2.3V。換句話說(shuō)，此例中，如以LDO做降壓轉(zhuǎn)換器時(shí)，僅產(chǎn)生42%的效率，表示LDO消耗剩余功率，且大幅增加晶片(Die)溫度，而此種溫度上升將引發(fā)裝置可靠性相關(guān)問(wèn)題。

　　由于具電壓增益能力，開(kāi)關(guān)電容穩(wěn)壓器成為比線性穩(wěn)壓器更有效的解決方案，此電壓增益透過(guò)在雙相位，即充電相位和傳輸相位中的堆疊電容器和并行電容器所取得的輸入電壓與輸出電壓比率，如位于增益配置中的一個(gè)開(kāi)關(guān)電容轉(zhuǎn)換器的1/2將把一個(gè)3.6伏特的輸入電壓(VIN)轉(zhuǎn)變?yōu)?.8伏特的輸出電壓 (VOUT)；如要求的輸出電壓是1.5伏特，則功率消耗僅為300毫伏特與負(fù)載電流的乘積，相當(dāng)于83%的效率。

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