icl7660s-a.pdf

현존하는 DC-DC 전압 컨버터는 대부분 코일(인덕터)을 사용하는 방식이다.

콘덴서를 사용하여, 쉽게 전원 전압의 

1) n배로 올리는 부스트(V*n),

2) n배로 전압을 낮추는 Buck(V/n),

3) 역전압(-V)

회로를 구성할 수 있다.

바로 차지펌프라는 것이다.

클럭을 주면, 스위치가 on/off 되면서, 역전압을 얻을 수 있다.

문제는 콘덴서의 내부저항, 그리고 스위치의 저항이다.

콘덴서의 개수가 많아지면, 스위치의 개수도 많아지고, 전체적으로 저항이 커지게되어, 효율이 떨어진다.

콘덴서 용량이 매우크고, 스위칭 주파수가 작다면, 효율은 올라간다.

아래 2개 그래프는, 아래의 회로에서, V+가 5V일때와 2V일때 효율 그래프이다.

V+에 5V를 넣으면, -Vout에서 -5V를 얻을 수 있다.

2V인 경우 그래프이다.

입력 전류와 출력전류는 약 2배 차이이다.

출력전류가 작을 수록, 효율은 올라간다.

거의 100%에 근접하기도한다.

1.5mA구간에서는 90%이상의 효율이다.

5V인 경우 그래프이다.

약 15mA출력까지는 약90%효율이다.

차지펌프 방식은 전원분리가 된다.

데이터쉬트

질문1] TL431은 7805같은 레귤레이터 보다 좋은가(우수한가)?

TL431 : Precision Programmable Reference

기준전압이 우수하다(정밀하다)는 말.

0.5%,1%,2% 부품이 있다.

우수하다는건 어느정도가 우수하다는건가?

10옴 로드에 5V 500mA출력할때, 최소 입력전압은 약 6.2V이다.

VG2=60Hz

물론, R7, R8등에도 영향을 받는다.

500mA출력을 내기위해, AM2와 AM1의 모양을 잘보면, AM2가 500mA이상이 되어야 한다.

입력전원의 노이즈때문에, 입력전류 AM2가 변동된다.

약 0.7V 차이가 난다. 약 200mA소모

입력노이즈 VG2가 2Vpp이다.(매우큰값)

R7이 0이라서, PSRR을 구할 수 없다. (입력전압과 출력전압이 같으니)

평균 200mA가 낭비되고 있다.

C2 1000uF을 추가하고, 입력노이즈 VG2를 200mVpp라고 할 경우,

아래와 같이 매우 효율적이다.

470uF으로는 효과거 거의 없으나, 1000uF은 효과가 있다.

입력전원은 0.5V높다.

로드저항이 10옴->100옴으로 변하여, 50mA를 소비할 경우,

약 450mA가 낭비된다.

로드저항이 일정할 경우에는 매우 효율적인 회로를 구성할 수 있으나,

일반적인 회로는 로드저항값이 변동되므로, 매우 비효율적이다.

디지키 검색

AAT1121 

AAT1154 

AAT1121는 내부에 쇼트키 다이오드 대신, FET가 들어 있다.

이를 보통 Sync 방식의 Buck 이라고 한다.

쇼트키 다이오드 보다는 FET로 동작하는것이 효율적이라고 한다.

결론 : 

AAT1121가 적은 전류에서는 약간 더 효율적이나, 외부 쇼트키 다이오드가 없다는 점이 더 메리트가 있다.

cpu등 200mA이하의 칩 구동용. 보드당 전류소모량이 200mA이하인 경우,

여러개를 사용할 경우 부품비용이 상승한다.

AAT1154:여러개의 칩을 사용하고, 200mA이상인 경우, 하나의 전원 레귤레이터로 여러개의 칩구동용.