开关电容器电压转换器使用电容器执行能量传输和电压转换。开关电容器电压转换器主要有两种类型，一种是电压逆变器电路，另一种是倍压器电路。这些类型的电路通常称为电荷泵电路。
在这个项目中，我们将使用德州仪器（TI）LMC7660S IC设计一个开关电容器电压逆变器，并在无焊面包板上构建电路以演示其工作原理。该电路非常简单，因为它仅需要两个外部电容器即可正常工作。
开关电容器电压逆变器如何工作？
以下是7600S IC的功能框图，摘自其数据手册。
该集成电路包含四个大开关（主要是MOSFET）。在输入开关波的前半部分，开关S1和S3闭合，因此它将泵浦电容器Cp充电至电源电压V +。在开关波形的后半段，开关S2和S4闭合，而S1和S3打开。当S2将泵浦电容器接地时，输出电容器Cr产生-V + / 2的电压。经过几个开关周期后，输出电容器上的电压将完全等于-V +。此时，输出电压为输入电压的负值，并且输入电流大约等于输出电流。
特征：
这是LMC7660 IC的功能列表
- + 10V逻辑电源到-10V电源的简单转换
- 简单电压乘法（VOUT =（-）nVIN）
- 易于使用-仅需2个外部非关键无源元件
- 典型开路电压转换效率99％
- 典型功率效率98％
- 宽工作电压范围1.5V至10.0V
- 全温无外部二极管。和电压范围
所需组件
| 编号 | 部分 | 类型 | 数量 |
| 1个 | LMC7660 | 我知道了 | 1个 |
| 2 | 10uF | 电容器类 | 1个 |
| 3 | 10K | 电阻器 | 1个 |
| 4 | 供电单元 | 直流（0-10）V | 1个 |
| 5 | 单线规 | 泛型 | 6 |
| 6 | 面包板 | 泛型 | 1个 |
原理图，示意图
下面是从数据表中获取的开关电容电压转换器的原理图。
开关电容器稳压器IC LMC7660S的应用
这是一款非常小巧，高效且有用的IC，可用于各种应用
- 假设您需要借助微控制器来测量True RMS电压。为此，您需要一个运算放大器来放大输入的交流信号，并需要一个双极性电源来为该运算放大器供电。在这种情况下，LMC7660 IC可能非常有用。通过在电路中放置该IC和两个便宜的电容器，您可以轻松产生输入电压的负值。
- 在您需要放大来自电容麦克风的信号的另一种情况下，它还需要双极性电源才能正确放大信号。在这种情况下，7660 IC可以派上用场。
- 要供电，需要一个推挽放大器双极性电源。
- 板上动态RAM的负电源。
- 该IC还用于电信行业，用于为OP07运算放大器和模拟多路复用器 CD4051供电，这是整个电路中非常关键的部分，因为它用于测量电池电压，输入AC电压，和我NPUT交流电流。
该做什么和不该做什么
- 该IC的最大输入电压为10V，高于10V的输入电压肯定会损坏该IC。
- IC的引脚6是LV（低压）引脚，如果输入电压≤3.5V，则该引脚应接地。否则，该引脚应处于浮动状态。
- 电容器CP应放置在非常靠近IC的位置，否则IC可能会闩锁。
- 为了提高电路效率，可以使用低ESR额定值的电容器。
- 要记住的一件事是，效率随着负载电流的增加而降低，例如，负载电流为40 mA时，效率约为75％。
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