(图 4)
2:1开关电容有两个工作模态:
其一为Q1和Q3导通,VIN通过Q1/CFLY/Q3组成的充电通道为VOUT提供能量;
其二为Q2和Q4导通,CFLY为VOUT提供能量。
(图 5)
(图 6)
图6为2:1开关电容电路工作时的电流和电压示意图,其中红色的曲线为飞电容CFLY的电流波形。其在每个充放电周期内都是指数的,时间常数近似为开关管的导通电阻乘以飞电容CFLY。值得注意的是充电电流在开关管动作后的一段时间内充电是最多的,开关管导通的时间越长,其流通的电流越小,这一点是与Buck电路的显著区别。
由于开关电容电路没有电感,因此其不具备调整输出电压连续可调的能力,只能等比例的,如2:1/3:1/4:1等,实现降压或升压。因此,开关电路可以等效为带输出阻抗的直流变压器,如图7所示。
(图 7)
你也许会好奇,输出阻抗为什么在图7中会用一颗电阻来表示?
因为开关电容其本身是可以等效为一颗电阻的,接下来将用一个更为简单的电路来进行说明。