车载充电泵浅析

雨后彩虹呀

充电泵是一种可以用作电源的装置，可以配合线性稳压器(LDO)和DC-DC转换器使用。此博客谈谈它的基本工作原理及适合的应用。

原则上，充电泵利用电容的能力储存电荷，并用充放电方式工作。

主要的电荷存储器件是一个称为飞电容的器件，它定期充放电，与输入电压、输出电压和接地有一定的连接配置。可以有一个或多个飞电容，它们以不同的配置与输入电压、输出电压、接地连接以及使输入电压、输出电压、接地互连。根据飞电容的数量和连接的开关结构，可以获得不同的转换比。

充电泵调节器是灵活的器件，提供BUCK、BOOST或BUCK-BOOST转换。使用充电泵结构的主要优点是它们不需要电感，这与使用电感的开关电源(SMPS)转换器相比，有助于降低应用成本和设计工作量。充电泵适用于LDO稳压器耗散过多功率或强制Boost(或BUCK-BOOST)工作的应用场合。充电泵比LDO稳压器提供更大的灵活性，能效是LDO的两倍。

安森美半导体NCV48xxx产品系列的充电泵组合有BUCK，BOOST和BUCK-BOOST结构，具有不同的输出电流和特性要求。与市面上的充电泵相比，使用的结构特点是接入充电泵的输出，支持在电池电压过渡(例如负载突降)期间限制其电压。这一特性使得在充电泵输出端放置额定电压较低的大容量电容器，从而降低了整体应用成本。由于限流功能，浪涌电流为大电容充电也是有限的。其它功能如复位输出(RO)和充电泵有源输出(CA，可选特性)可用于与微控制器通信。

Buck，Boost and Pass (LDO) Operation Modes: Buck，Boost和Pass（LDO）工作模式

High efficiency (Low Losses)：高能效（低损耗）

When VBAT drops below sufficient level for 5 V regulation：当VBAT降至足够进行5 V稳压的电平以下时

Input Voltage：输入电压

LDO’s Inputs Voltage：LDO输入电压

LDO’s Output Voltage：LDO输出电压

Charge Pump Output Voltage Limitation during Load Dump：充电泵在负载突降期间限制输出电压

Voltage Limitation during battery voltage spikes (e.g. Load Dump)：在电池电压尖峰(如负载突降)时限制电压

Charge Pump modes during load dump – ISO16750-2 Load Dump Test B：在负载突降期间的充电泵模式– ISO16750-2负载突降测试B

LDO’s Input Voltage (Charge Pump Output)：LDO输入电压（充电泵输出）

LDO’s Output Voltage：LDO输出电压

Input Voltage：输入电压

Voltage Limitation：限压

该产品系列具有相同的飞电容数和相同封装，设计为引脚对引脚兼容，因此可以灵活地选择BUCK、BOOST或BUCK-BOOST配置，而不需要修改PCB布局。安森美半导体NCV48220是一款静态电流非常低的LDO稳压器，集成一个充电泵升压转换器，提供5V的输出电压，LDO输出电流高达150 mA。NCV48220符合AEC-Q100一级和生产件批准程序(PPAP)，是具性价比的充电泵方案，提供Boost Mode，以帮助即使在电池电压大幅下降(如cranking)时调节输出。