特征

提供節省空間的SO-8包裝

輸出電流：100mA（LT1054）

125毫安（LT1054L）

調節用基準和誤差放大器

低損耗：100mA時為1.1V

運行范圍：3.5V至15伏（LT1054）

3.5伏至7伏（LT1054L）

外部關閉

外部振蕩器同步

可并聯

與LTC®兼容的引腳

1044/LTC7660型

應用

電壓逆變器

電壓調節器

負電壓倍增器

正電壓倍增器

說明

LT®1054是單片雙極開關電容器電壓轉換器和調節器。LT1054提供輸出電流高于先前可用的轉換器電壓損失顯著降低。自適應開關驅動程序方案在廣泛的范圍內優化效率輸出電流。100mA輸出電流下的總電壓損失通常為1.1V。在整個電源電壓下都是這樣范圍為3.5V至15V。靜態電流通常為2.5mA。LT1054還提供了調節功能，這是開關電容式電壓轉換器中以前沒有的功能。通過增加一個外部電阻分壓器來調節輸出可以獲得。該輸出將根據輸入電壓和輸出電流的變化。這個LT1054也可以通過接地反饋關閉別針。停機時電源電流小于100μA。LT1054的內部振蕩器以額定值運行頻率25kHz。振蕩器引腳可用于調節開關頻率或外部同步LT1054。LT1054與以前的轉換器引腳兼容比如LTC1044/LTC7660。

絕對值

電源電壓（注2）

LT1054 16伏

LT1054L 7伏

輸入電壓

針腳1 0V≤VPIN1≤V+

引腳3（S包裝）0V≤VPIN3≤V+

針腳7 0V≤VPIN7≤VREF

引腳13（S包裝）in10Vref≤Vp3

工作結溫度范圍

LT1054C/LT1054LC 0°C至100°C

LT1054I –40°C至100°C

最高結溫（注3）

LT1054C/LT1054LC 125攝氏度

LT1054I 125攝氏度

儲存溫度范圍

J8、N8和S8包–55°C至150°C

S包裝–65°C至150°C

鉛溫度（焊接，10秒）300攝氏度

電氣特性 表示適用于整個操作的規范

溫度范圍，否則規格為TA=25°C。（注7）

注1：絕對最大額定值是指超過壽命的值設備可能受損。

注2:16V的絕對最大電源電壓額定值適用于使用LT1054的非調節電路。對于調節模式電路，使用LT1054，引腳5（S封裝上的引腳11）的VOUT≤15V時，該額定值可增加到20V。LT1054L的絕對最大電源電壓是7伏。

注3：設備的設計保證其功能達到絕對最高結溫。

注4：對于電壓損失測試，設備作為電壓連接逆變器，引腳1、6和7（3、12和13S封裝）未連接。在其他配置中，電壓損失可能更高。

注5：輸出電阻定義為曲線斜率（∆VOUT vs∆IOUT），輸出電流為10mA至100mA。這表示線性曲線的一部分。曲線的增量斜率將在由于開關晶體管的特性，電流<10mA。

注6：所有規范規范適用于連接為正-負轉換器/調節器，R1=20k，R2=102.5k，C1=0.002μF，（C1=0.05μF S包裝）CIN=10μF鉭，COUT=100μF鉭。

注7:S8封裝使用不同于H、J8、N8和S的模具包裝。S8裝置將滿足所有現有數據表參數。參見應用信息中的調節和電容器選擇應用要求差異部分。

典型性能特征

引腳功能

FB/SHDN（引腳1）：反饋/關機引腳。這個別針有兩個功能。拉銷1低于停機閾值（≈0.45V）使裝置停機。關閉時參考/調節器關閉，開關停止。這個開關的設置使得CIN和COUT都能通過輸出負載進行充電。靜態電流輸入大約100μ性能特性）。任何打開的集電極門都可以用于關閉LT1054。正常的（未調節）操作當外門關閉。在LT1054電路中，使用調節功能，外部電阻分壓器可提供足夠的下拉力來保持設備關閉直到輸出電容器（COUT）已完全放電。對大多數人來說LT1054間歇性運行的應用程序，這不存在問題，因為放電時間與器件的關斷時間相比，輸出電容器的時間將較短。在設備必須在輸出電容器（COUT）完全放電之前，必須在LT1054。使用圖5中的電路，重啟信號可以可以是脈沖（tp>100μs）或邏輯高。二極管耦合輸入針腳1的重新啟動信號將允許輸出電壓上來調節，不要超調。電阻器應選擇圖5中的分隔符R3/R4來提供針腳1處的信號電平為0.7V至1.1V。引腳1也是LT1054錯誤的反向輸入放大器，因此可以用來獲得輸出電壓。

CAP+/CAP–（引腳2/引腳4）：引腳2，正極輸入電容器（CIN）在V+和接地。當驅動到V+時，引腳2從V+處獲得電流。當驅動至接地時，針腳2將電流匯至接地。別針4，輸入電容器的負極側，在接地電壓之間交替驅動。當車開到地面時，針腳4將電流匯至接地。當驅動至閥腳4時來自庫特的電流源。當前所有情況下的流量開關是單向的雙極開關。

VOUT（引腳5）：除了作為輸出引腳外，該引腳還也綁在設備的基板上。必須特別小心在LT1054電路中使用，以避免拔出該引腳其他任何一個引腳都是陽性的。拔銷5相對于引腳3（GND）為正將使阻止設備啟動的襯底二極管。當輸出負載由LT1054是指它的正電源（或其他電源正極電壓）。注意，大多數運算放大器都是這樣的一種負載，因為它們的電源電流從V+端子到V端子。為了防止此類負載的啟動問題，外部晶體管必須如圖1所示添加。這將阻止VOUT（引腳5）

引腳功能

從被拉到接地針腳（針腳3）上方啟動。任何小型通用晶體管，如可以使用2N2222或2N2219。應選擇RX為外部晶體管提供足夠的基極驅動，以便在額定輸出電壓和最大輸出電流條件。在某些情況下，N通道增強型MOSFET可以用來代替晶體管。

VREF（引腳6）：參考輸出。該引腳提供2.5V電壓用于基于LT1054的調節器電路的參考點。參考電壓的溫度系數經過調整，使穩壓輸出電壓接近于零。這需要參考輸出具有正溫度系數從典型的性能曲線可以看出。這個非零漂移是抵消內部參考分配器和比較器網絡連接到反饋管腳。這些漂移項的總體結果是一種調節輸出，在輸出電壓低于5V時，其溫度系數略為正，且輸出電壓高于5V時為負TC。參考輸出對于調節器反饋網絡，應限制電流，至約60μA。參考針將對地短路時≈100μA，不會影響內部基準/調節器，因此該引腳也可以用于需要同步的LT1054電路的上拉。

OSC（引腳7）：振蕩器引腳。此銷可用于提升或降低振蕩器頻率或使設備同步一個外部時鐘。內部針腳7連接到振蕩器定時電容器（Ct≈150pF），交替通過±7μA的電流源進行充電和放電，以便占空比≈50%。設計了LT1054振蕩器在開關損耗為最小化。但是頻率可以提高，降低，或與外部系統時鐘同步（如有必要）。頻率可以通過添加外部從針腳7到接地的電容器（C1，圖2）。這個遺囑增加充放電次數，降低振蕩器頻率。頻率可以增加添加外部電容器（C2，圖2，范圍5pF到20pF），從針腳2到針腳7。這個電容器將耦合在開關轉換時充電到CT，這將縮短充放電時間，提高振蕩器頻率。同步可以通過添加從引腳7到參考引腳的外部電阻上拉（針腳6）。建議上拉20k。開路集電極然后可以使用柵極或NPN晶體管來驅動振蕩器引腳處于外部時鐘頻率，如中所示圖2。將針腳7拉到外部電壓是不推薦。對于需要頻率同步和調節的電路，外部參考可以用作R1/R2分壓器，允許將針腳6用作上拉點用于針腳7。

V+（引腳8）：輸入電源。LT1054交替充電當CIN與輸入電源，然后將電荷轉移到COUTCIN與COUT并聯切換。切換發生在振蕩器頻率。在CIN充電期間，峰值電源電流約等于輸出電流的2.2倍。在CIN供電電流下降到大約是輸出電流的0.2倍。輸入電源旁路電容器將提供部分峰值輸入由LT1054引出的電流，并求出電流的平均值從供給中提取。最小輸入電源旁路2μF電容器，優選鉭或其他一些低建議使用ESR類型。更大的電容器可能是在某些情況下，例如，當實際輸入電源通過長引線連接到LT1054，或當LT1054產生的脈沖電流通過電源耦合的其他電路。

應用程序信息

操作理論

為了了解LT1054的工作原理一個基本的開關電容積木有幫助。在圖3中，當開關處于左側位置時，電容器C1將充電至電壓V1。C1的總費用為q1=C1V1。然后開關向右移動，放電C1到電壓V2。在此放電時間后，C1上的電荷是q2=C1V2。請注意，費用已從從源V1到輸出V2。收費金額轉讓的是：∆q=q1–q2=C1（V1–V2）如果開關每秒循環f次，則充電單位時間的傳輸（即電流）為：（∆q=f）[1（f）]為了得到開關電容網絡的等效電阻，我們可以用電壓改寫這個方程阻抗等效：

定義了一個新變量REQUIV，使REQUIV=1/fC1。因此開關電容器的等效電路網絡如圖4所示。LT1054也有同樣的功能開關動作作為開關電容器的基本組成部分阻止。即使這種簡化不包括有限的接通電阻和輸出電壓紋波，它提供對設備如何工作的直觀感覺。這些簡化電路將電壓損失解釋為一個函數頻率（見典型性能特征）。作為頻率降低，輸出阻抗將

由1/fC1項控制，電壓損失將站起來。請注意，隨著頻率的增加，損耗也會增加。這是由內部開關損耗引起在每個開關周期中會損失一些有限電荷。這個每單位周期的電荷損耗乘以開關頻率即為電流損耗。高頻這種損耗變得顯著，電壓損失再次上升。LT1054的振蕩器設計為在電壓損失最小的頻帶。

法規

LT1054的誤差放大器將驅動器伺服到PNP開關控制輸入電容器（CIN）上的電壓，進而決定輸出電壓。使用LT1054的基準和誤差放大器外部電阻分壓器是設置調節輸出電壓。圖5顯示了基本調節器配置和計算公式適當的電阻值。選擇R1

20k或更高，因為參考輸出電流為限制在≈100μA。R2應選擇在該范圍內在100k到300k之間。為了獲得最佳結果，CIN/COUT的比率建議為1/10。C1，良好負載所需輕載電流下的調節，應為0.002μF輸出電壓。需要一個新的模具布局來適應物理環境S8組件的尺寸。雖然新的死亡LT1054CS8將滿足現有LT1054產品介紹，布局的細微差異在某些應用電路中需要考慮新模具。在使用1054CS8的調節模式電路中電容器的標稱值CIN和COUT必須為大約等于在高架上正確操作結溫。這和以前不同部分。在正常生產公差范圍內的不匹配電容器是可以接受的。使名義上電容值相等將確保在提高結溫的代價是調節器電路瞬態響應退化。對于不受調節的電路，CIN和COUT的值對于所有包來說通常是相等的。對于S8應用特殊應用電路的協助，請咨詢工廠。從電路框圖可以看出最大調節輸出電壓受電源限制電壓。對于基本配置，| VOUT |指LT1054的接地針腳必須小于電源電壓減去開關引起的電壓損失。由開關引起的電壓損失與輸出電流的關系可以在典型的性能特征中找到。其他負倍增器等配置可以提供輸出電流降低時輸出電壓更高（參見典型應用）。

電容器選擇

對于非調節電路，CIN和COUT的標稱值應該是相等的。有關調節電路，請參見法規。而CIN和COUT的準確值為非關鍵，質量好，低ESR電容器，如固態鉭是必要的，以盡量減少電壓損失在高電流。對于CIN，電容器的ESR效應將由于開關電流為大約是輸出電流的兩倍在充電和放電循環中都會發生損耗。這意味著使用ESR為1Ω的電容器進行CIN與將LT1054的輸出阻抗增加4Ω的效果相同。這意味著電壓損失增加。因為血沉的影響是不那么戲劇化。COUT是交替充放電的電流約等于輸出電流電容器的ESR將導致出現階躍函數在開關轉換的輸出紋波中。這一步功能將降低應避免輸出負載電流。意識到大容量鉭電容器價格昂貴，一種可以用來并聯較小鉭的技術電容器用大型鋁電解電容器獲得低ESR和合理的成本。在什么地方尺寸問題是一些較新的芯片型表面可以使用鉭電容器。這些電容器通常額定工作電壓在10V到20V之間范圍和顯示非常低的ESR（在0.1Ω范圍內）。

輸出紋波

峰值到峰值輸出紋波由該值決定輸出電容和輸出電流。峰間峰值輸出紋波可由以下公式近似：

應用程序信息

式中，dV=峰間紋波，f=振蕩器頻率。對于具有顯著ESR的輸出電容器，第二項必須添加以說明開關處的電壓階躍過渡。此步驟大約等于：（2個輸出）（COUT的ESR）

功率損耗

任何LT1054電路的功耗必須限制器件的結溫不超過最大結溫范圍。總功耗必須根據兩個組件，由于電壓下降導致的功率損失開關和驅動電流損失引起的功率損失。LT1054所消耗的總功率可以計算出來：P≈（VIN–| VOUT |）（輸入）+（VIN）（輸入）（0.2）其中，VIN和VOUT都指向接地針腳（針腳3） LT1054的。對于LT1054調節器電路，電源耗散將等同于線性調節器。由于LT1054的功率處理能力有限對于封裝，用戶必須限制輸出電流要求或采取措施耗散外部電源LT1054用于大輸入/輸出差。這可能是通過將電阻器與CIN串聯來實現如圖6所示。一部分輸入電壓將在不影響輸出的情況下穿過這個電阻法規。因為開關電流約為2.2乘以一個電阻CIN充放電時的電壓降，電阻器應選擇為：

IOUT=所需的最大輸出電流。因素1.3將為LT1054提供一些運營利潤。例如：假設在100毫安時有一個12伏到5伏的轉換器輸出電流。首先計算無外部電阻時的功耗：P=（12伏–|–5伏|）（100毫安）+（12伏）（100毫安）（0.2）P=700mW+240mW=940mW在130°C/W的θJA下，對于商用塑料裝置會導致結溫升高122°C，因此在環境溫度為25°C時，裝置將超過最高結溫。現在計算帶有外部電阻器（RX）的功耗。第一次發現在RX上可以降低多少電壓。標準穩壓器中LT1054的最大電壓損失配置為100mA輸出電流為1.6V，因此VX=12V–[（1.6V）（1.3）+|–5V |]=4.9V和RX=4.9V/（4.4）（100mA）=11Ω此電阻器將減少LT1054乘以（4.9V）（100mA）=490mW。總功率LT1054的消散量為（940mW–490mW）=450兆瓦。結溫升高現在只有58°C。雖然商用設備保證在結溫下正常工作僅保證達到125°C結溫為100°C，因此理想情況下應限制結溫為100°C。對于上述示例這意味著將環境溫度限制在42°C。可采取其他步驟以允許更高的環境溫度。LT1054的熱阻值包裝代表沒有加熱的最壞情況數下沉和靜止的空氣。小型夾式散熱器可以用于降低LT1054組件的熱阻。在某些系統中，可能有一些可用的氣流這將有助于降低熱阻。寬PCLT1054導線的電路板痕跡也有助于從設備中排出熱量。尤其是對于塑料包裝。

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