ICL7660在KJF2000监控系统中的应用

　　1、ICL7660的主要特点

　　ICL7660是变极性DC-DC变换器。通过该DC-DC变换器可以将正电压输入变为负电压输出，即VDD与Vo的极性相反。这种变换器利用振荡器和多路模拟开关实现电压极性的转换，因而静态电流小、转换效率高、外围电路简单。另外，ICL7660还具有如下特点：

　　（1）工作电压范围宽（+1.5~+10.5V）。

　　（2）可将CMOS或TTL的+5V电压转换成为-5V电压。

　　（3）空载时没有内部压降，转换效率可以达到99.7%，接负载后本身耗电小于0.5mA，却可向负载提供10~20mA的电流，其转换效率为95%。

　　（4）外围电路简单，只需外接两个电容即可工作。

　　（5）可采用串联方式实现倍压输出。

　　（6）温度范围为-65~+150℃。

　　（7）当电源电压小于5.5V时，能承受持续短路。

　　2、ICL7660的引脚功能及工作原理

　　2.1、ICL7660的引脚排列及功能特性，如图1。

　　

　　图1     ICL7660引脚排列

　　NC（l）空脚;

　　CAP+，CAP-（2，4）分别外接电容的正、负端;

　　GND（3）信号地;

　　Vo（5）转换电压输出端（负端），外接电容C2;

　　LV（6）芯片内置电源低电压端，当VDD》3.5V时，此端开路;VDD《3.5V时，应将此端接地，以改善电路的低压工作性能;

　　OSC（7）振荡器外接电容或时钟输出端。此端不接电容时，振荡频率为10kHz，若需降低内部振荡频率，应外接电容C。当C=100pF时，f≈lkHz;C=1000pF时，f≈100Hz。振荡信号亦可由此端引出;

　　VDD（8）正电源端，范围为1.5~10.5V。

　　2.2、ICL7660的工作原理

　　ICL7660电压变换器也称“泵电源”，其特点是利用电荷泵的原理将正压输入变成反极性的负压输出，即Vo=-VDD。它利用振荡器、模拟开关和泵电容来实现电压极性转换。ICL7660电压变换器可将单电源变换成对称输出的双电源，还能实现倍压或多倍压输出，具有电源效率高（空载为99.7%，带负载后为95%）、外围电路简单（仅需两只电容）等优点。可广泛用于数字电压表、数据采集系统等领域。

　　

　　图2  ICL7660的内部框图

　　ICL7660的内部框图如图2所示。它主要由RC振荡器、分频器、4只由场效应管构成的模拟开关、逻辑控制器、电平转换器和稳压器等组成。工作时，RC振荡器产生的振荡频率f经过分频器后变成5kHz，然后再经电平转换器去控制模拟开关SW1~SW4，其中SW1为P沟道场效应管，SW2~SW4均为N沟道场效应管。模拟开关SW1和SW2为一组，SW3和SW4为另一组，由于这两组开关交替通断，且分频后得到的是对称方波，所以它们分两个半周期工作。在上半周期，SW1与SW2闭合，SW3和SW4断开，C1被充电到VDD;在下半周期，SW3和SW4闭合，SW1与SW2断开，C1的正端接地，负端接Vo，由于C1与C2相并联，C1上的部分电荷将转移到C2，在C2上形成负压输出。在模拟开关作用下，C1不断充电，其两端压降维持在VDD值。