ICL7660在KJF2000監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　1、ICL7660的主要特點

　　ICL7660是變極性DC-DC變換器。通過該DC-DC變換器可以將正電壓輸入變?yōu)樨撾妷狠敵?，即VDD與Vo的極性相反。這種變換器利用振蕩器和多路模擬開關(guān)實現(xiàn)電壓極性的轉(zhuǎn)換，因而靜態(tài)電流小、轉(zhuǎn)換效率高、外圍電路簡單。另外，ICL7660還具有如下特點：

　　（1）工作電壓范圍寬（+1.5~+10.5V）。

　?。?）可將CMOS或TTL的+5V電壓轉(zhuǎn)換成為-5V電壓。

　?。?）空載時沒有內(nèi)部壓降，轉(zhuǎn)換效率可以達到99.7%，接負載后本身耗電小于0.5mA，卻可向負載提供10~20mA的電流，其轉(zhuǎn)換效率為95%。

　?。?）外圍電路簡單，只需外接兩個電容即可工作。

　?。?）可采用串聯(lián)方式實現(xiàn)倍壓輸出。

　?。?）溫度范圍為-65~+150℃。

　?。?）當電源電壓小于5.5V時，能承受持續(xù)短路。

　　2、ICL7660的引腳功能及工作原理

　　2.1、ICL7660的引腳排列及功能特性，如圖1。

　　圖1 ? ? ICL7660引腳排列

　　NC（l）空腳;

　　CAP+，CAP-（2，4）分別外接電容的正、負端;

　　GND（3）信號地;

　　Vo（5）轉(zhuǎn)換電壓輸出端（負端），外接電容C2;

　　LV（6）芯片內(nèi)置電源低電壓端，當VDD》3.5V時，此端開路;VDD《3.5V時，應(yīng)將此端接地，以改善電路的低壓工作性能;

　　OSC（7）振蕩器外接電容或時鐘輸出端。此端不接電容時，振蕩頻率為10kHz，若需降低內(nèi)部振蕩頻率，應(yīng)外接電容C。當C=100pF時，f≈lkHz;C=1000pF時，f≈100Hz。振蕩信號亦可由此端引出;

　　VDD（8）正電源端，范圍為1.5~10.5V。

　　2.2、ICL7660的工作原理

　　ICL7660電壓變換器也稱“泵電源”，其特點是利用電荷泵的原理將正壓輸入變成反極性的負壓輸出，即Vo=-VDD。它利用振蕩器、模擬開關(guān)和泵電容來實現(xiàn)電壓極性轉(zhuǎn)換。ICL7660電壓變換器可將單電源變換成對稱輸出的雙電源，還能實現(xiàn)倍壓或多倍壓輸出，具有電源效率高（空載為99.7%，帶負載后為95%）、外圍電路簡單（僅需兩只電容）等優(yōu)點?？蓮V泛用于數(shù)字電壓表、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等領(lǐng)域。

　　圖2 ?ICL7660的內(nèi)部框圖

　　ICL7660的內(nèi)部框圖如圖2所示。它主要由RC振蕩器、分頻器、4只由場效應(yīng)管構(gòu)成的模擬開關(guān)、邏輯控制器、電平轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器等組成。工作時，RC振蕩器產(chǎn)生的振蕩頻率f經(jīng)過分頻器后變成5kHz，然后再經(jīng)電平轉(zhuǎn)換器去控制模擬開關(guān)SW1~SW4，其中SW1為P溝道場效應(yīng)管，SW2~SW4均為N溝道場效應(yīng)管。模擬開關(guān)SW1和SW2為一組，SW3和SW4為另一組，由于這兩組開關(guān)交替通斷，且分頻后得到的是對稱方波，所以它們分兩個半周期工作。在上半周期，SW1與SW2閉合，SW3和SW4斷開，C1被充電到VDD;在下半周期，SW3和SW4閉合，SW1與SW2斷開，C1的正端接地，負端接Vo，由于C1與C2相并聯(lián)，C1上的部分電荷將轉(zhuǎn)移到C2，在C2上形成負壓輸出。在模擬開關(guān)作用下，C1不斷充電，其兩端壓降維持在VDD值。