JAJSXC9D October 2015 – October 2025 LM27761
PRODUCTION DATA
7.2.2.1 チャージ ポンプ電圧インバータ
LM27761 の主な用途は、安定化された負電源電圧を生成することです。電圧インバータ回路は 3 つの外付けコンデンサのみを使用し、LDO レギュレータ回路は 1 つの追加出力コンデンサを使用します。
LM27761 の電圧インバータ部には、4 つの大型 CMOS スイッチが含まれており、これらは順番にスイッチングすることで入力電源電圧を反転します。エネルギーの転とストレージは、外付けコンデンサによって行われます。図 7-2に、電圧スイッチ S2 と S4 が開いていることを示しています。2 番目の時間間隔では、S1 と S3 が開いています。同時に S2 と S4 が閉じており、C1 が C3 を充電しています。数サイクル後、C3 の両端の電圧が VIN に昇圧されます。C3 のアノードはグランドに接続されているため、負荷電流がない場合、C3 のカソードの出力は-(VIN)になります。負荷が追加された場合、出力電圧降下は寄生抵抗 (MOSFET スイッチの RDSON とコンデンサの等価直列抵抗 (ESR)) とコンデンサ間の電荷移動損失によって決まります。
図 7-2 電圧反転の原理この回路の出力特性は、抵抗と直列に接続された理想的な電圧源で近似できます。電圧源は –(VIN) に等しくなります。出力抵抗 ROUT は、内部 MOSFET スイッチのオン抵抗、発振器周波数、容量、および C1 と C3 の ESR の関数です。C1 の充電と放電のスイッチング電流は出力電流の約 2 倍であるため、ポンピング コンデンサ C1 の ESR の影響は出力抵抗の 4 倍になります。チャージ ポンプの出力コンデンサ C3 は、出力電流にほぼ等しい電流で充放電するため、出力抵抗において ESR は 1 回のみ考慮されます。チャージ ポンプ ROUT の適切な近似値を 式 1 に示します。
ここで、
- RSW は、図 7-2に示す内部 MOSFET スイッチのオン抵抗の合計です。
高キャパシタンスとおよび低 ESR のセラミック コンデンサによって、出力抵抗が低減されます。