SGM3209电荷泵负压发生器：无电感、可调频、高输出电流的紧凑型电源方案

在需要负电源轨的模拟电路设计中（如运算放大器双电源供电、RS-232接口、传感器偏置等），传统方案常依赖电感式反相DC-DC转换器，但其体积大、成本高且存在EMI风险。圣邦微的SGM3209 （订购料号：SGM3209YS8G/TR和SGM3209YTDE8G/TR）电荷泵电压转换器，提供了一种无电感、高集成度、可编程开关频率的替代路径，支持3V至18V输入转-3V至-18V输出，并能持续提供100mA输出电流，显著拓展了电荷泵在工业与便携设备中的应用边界。

一、核心架构优势：无电感设计 + 高频可调

SGM3209基于CMOS电荷泵拓扑，仅需四个外部电容（输入、输出及两个飞跨电容）即可完成电压反相，无需电感或肖特基二极管。这不仅大幅缩减PCB面积（典型方案<25mm²），还消除了磁性元件带来的辐射干扰，特别适合对EMC敏感的精密仪器或高密度主板。

其开关频率可通过单个外接电阻在120kHz至1.25MHz范围内灵活设定。高频工作（如>1MHz）允许使用更小容值的陶瓷电容（如1μF），进一步节省空间；低频模式则有助于降低开关损耗，在轻载时提升效率。这种可配置性使工程师能根据系统噪声预算与尺寸约束进行优化。

二、性能与驱动能力：突破传统电荷泵限制

传统电荷泵输出电流多限于30–50mA，难以驱动低阻抗负载。SGM3209通过优化内部开关阵列与驱动结构，实现100mA连续输出能力，在20mA负载下典型输出阻抗仅15Ω，确保负载调整率良好。例如，在为±12V运放供电时，即使动态电流突变，输出电压波动仍可控。

器件支持3V至18V宽输入范围，兼容3.3V、5V、12V及15V系统总线，适用于从便携设备到工业控制的多种场景。其输出电压严格跟随输入（VOUT ≈ –VIN），无固定压差损失，优于部分LDO型负压方案。

三、控制与封装特性

SGM3209配备EN使能引脚，内置600kΩ下拉电阻，确保默认关断状态，避免上电误启动。关断模式下静态电流极低，适用于电池供电设备的待机管理。

器件提供TDFN-2×2-8L（带底部散热焊盘）和SOIC-8两种封装，兼顾高功率密度与通用性。工作温度范围为–40°C至+85°C，满足工业级可靠性要求。

四、SGM3209引脚图

五、SGM3209典型应用电路图

六、典型应用场景

笔记本电脑/磁盘驱动器：为读写头前置放大器提供负偏置；

过程仪表：驱动4–20mA环路中的负电源运放；

数据采集系统：为高速ADC/DAC的模拟前端构建双电源；

通信接口：生成RS-232所需的–5V至–12V电平。

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