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海芯电子高效电压转换方案,多场景轻松适配!国产电荷泵优质之选

2025-12-17 16:23:46阅读量:165

在电子设备设计中,电压转换的场景并不少见。珠海海芯电子 HX7662-S/HX7662-P电荷泵电压转换器解决方案来了,让每一分电能都高效利用,简化电路设计更省心!HX7662兼容进口产品ICL7662EBA+T、ICL7662CPA+。

 

一、电子设备的痛点与解决方案!

 

(一)数据采集系统的 “能耗焦虑”

 

数据采集系统核心痛点:转换效率低,导致整机功耗居高不下;外部元器件繁多,电路设计复杂,占用 PCB 空间大;电压输出不稳定,影响采集精度。

 

海芯电子HX7662-S/HX7662-P解决方案:

 

99.7% 典型空载转换效率

极高的能量转换,大幅降低系统能耗,延长设备续航时间。

 

仅需 2 个外部电容

精简外围电路,减少元器件采购成本,节省 PCB 布局空间,简化设计流程。

 

稳定电压输出

采用集成振荡器与控制电路,输出电压波动小,保障数据采集精度稳定可靠。

 

(二)运算放大器的 “电压困扰”

 

运算放大器(Op Amps)核心痛点:需要稳定的负电压供电,传统方案转换效率低、温漂大;极端温度下电压输出不稳定,影响放大器性能。

 

海芯电子HX7662-S/HX7662-P解决方案:

 

宽范围电压转换

支持 + 4.5V~+20V 输入转换为 - 4.5V~-20V 输出,适配多种运算放大器电压需求。

 

宽温域稳定工作

商业级 0~70℃、扩展级 - 40~85℃多档温度范围可选,极端环境下仍保持稳定输出,确保放大器性能不受温度波动影响。

 

低输出阻抗

输出源阻抗低(如 V+=15V 时约 60Ω),带载能力强,减少负载变化导致的电压漂移。

 

 

(三)RS-232 通信的 “纹波干扰”

 

RS-232 电源核心痛点:电压纹波大,导致通信信号失真;转换效率低,设备发热严重,影响使用寿命。

 

海芯电子HX7662-S/HX7662-P解决方案:

 

低输出纹波

5kHz 泵频下,10μF 电容配合 10mA 负载时,纹波仅约 10mV,减少通信干扰,提升信号完整性。

 

高效能量转换

减少电能损耗,降低设备发热量,延长 RS-232 接口及整机使用寿命。

 

灵活频率调节

可通过外部电容调整振荡频率,避开通信频段干扰,优化电磁兼容性(EMC)。 

 

 

(四)电源分配的 “精度难题”

 

电源分配器核心痛点:电压分割精度低,影响下游电路工作稳定性;传统方案需要多颗芯片组合,成本高且调试复杂。

 

海芯电子HX7662-S/HX7662-P解决方案:

 

精准电压分割

支持 Vout=Vs/2 的电源分配功能,电压分割误差小,保障下游电路供电稳定。

 

单芯片多功能

无需多颗芯片组合,降低硬件成本,简化电路调试流程,提升设计效率。

 

 

二、核心技术与产品性能

 

 

(一)HX7662-S/HX7662-P 高效转换,低耗稳定

 

1、宽压适配,灵活转换

支持 + 4.5V~+20V 宽范围输入,可转换为对应的 - 4.5V~-20V 输出,满足不同设备的负电压供电需求。采用电荷泵原理,通过内部 4 颗功率 MOS 开关(1 颗 P 沟道、3 颗 N 沟道)的交替切换,实现电压 inversion,转换过程高效且稳定。

 

2、超低功耗,节能显著

静态电流极低:在 V+=5V、无负载时,振荡器 sink/source 电流仅 0.5μA;V+=15V 时也仅 4.0μA,对于长期待机的低功耗设备(如智能传感器),能大幅延长电池使用时间。

 

3、高效特性,接近理想

典型空载转换效率达 99.7%,远超传统线性转换方案。在轻负载场景下,能量损耗可忽略不计,特别适合对功耗敏感的便携式电子设备。

 

(二)HX7662-S/HX7662-P 宽温工作,极端适配

 

1、多档温度范围,场景全覆盖

商业级: 0~70℃,满足日常消费电子、办公设备等常规环境需求。

扩展级:-40~85℃,适配工业控制、户外电子设备等较严酷环境。

 

2、全温域稳定性能

在- 55℃~85℃范围内,振荡器频率、输出阻抗等关键参数变化平缓,确保低温不“罢工”、高温不“失控”,保障设备在极端环境下的连续稳定运行。

 

(三)HX7662-S/HX7662-P 灵活配置,场景适配

 

1、级联扩展,电压倍增

支持多颗芯片级联,实现输出电压倍增,公式为 Vout=-n×V+(n 为级联芯片数量)。例如,2 颗芯片级联时,+15V 输入可转换为 - 30V 输出,满足高电压需求场景(如某些高压运算放大器)。轻负载下最多可级联 10 颗,输出电压灵活可调。

 

2、并行降阻,增强带载

多颗芯片并行使用时,总输出阻抗降低(ROUT = 单颗阻抗 /n),带载能力增强。例如,2 颗芯片并行,输出阻抗降至单颗的 1/2,可驱动更大电流负载,适用大功率设备供电。

 

3、频率可调,优化性能

降低频率:通过 OSC 与 V + 引脚间连接外部电容,可降低振荡频率,提升低输出电流场景下的效率(需配合增大 C1、C2 电容值补偿阻抗);

提高频率:通过外部振荡器驱动 OSC 引脚(串联 1kΩ 电阻防闩锁),或连接 TEST 引脚至 V+,可提高频率,减少外部电容体积,降低输出纹波(适用于音频设备等对纹波敏感的场景)。

 

(四)HX7662-S/HX7662-P 可靠设计,安全运行

 

1、闩锁防护,避免损坏

所有端子电压不得超过 V + 或低于地,否则可能导致破坏性闩锁。建议外部电源输入先于芯片上电,避免反向电压冲击,延长芯片使用寿命。

 

2、输出保护,稳定带载

输出源阻抗低且稳定,随温度和输入电压变化小(如 V+=15V 时约 60Ω),即使负载电流变化(如 10mA 时输出电压仅从 - 15V 降至 - 14.4V),仍能保持输出电压稳定,避免负载波动对下游电路的影响。

 

(五)HX7662-S/HX7662-P 精简设计,低成本适配

 

1、外围元件少,成本低

仅需 2 颗低成本 10μF 极性电解电容(C1、C2)作为外部元件,无需电感等昂贵器件,大幅降低物料成本。

 

2、封装多样,适配灵活

提供 SOP-8 和 DIP-8 两种封装,SOP-8 适合小型化、高密度 PCB 布局,DIP-8 便于手工焊接和调试,满足不同生产工艺需求。

 

3、功能集成,简化设计

集成振荡器、控制电路及功率开关,无需额外设计驱动电路,缩短研发周期,降低设计难度,特别适合中小规模电子设备的快速开发。

 

 

三、本方案主要器件件推荐

 

型号

封装

类目

芯片厂家

HX7662-S

SOP-8

反相器

珠海海芯电子

HX7662-P

DIP-8

反相器

珠海海芯电子

 

四、技术服务

 

珠海海芯电子有限公司(ZHHXDZ)专注于 CMOS 集成电路的研发、生产与销售,核心团队拥有丰富的模拟电路设计经验,深耕电压转换、电源管理等领域多年。

 

公司产品覆盖电荷泵电压转换器、电源管理芯片等系列,广泛应用于数据采集系统、工业控制、消费电子、通信设备、等众多领域。依托强大的研发实力,可为客户提供定制化技术支持。