DCDC的靜態(tài)電流-第二部分

DCDC轉(zhuǎn)換器正在調(diào)節(jié)輸出電壓，但負(fù)載電流為零。許多系統(tǒng)在待機(jī)時需要穩(wěn)壓，在這種情況下，我們需要知道輸入電源需要多少電流。大多數(shù)現(xiàn)代監(jiān)管機(jī)構(gòu)在數(shù)據(jù)表中指定此電流。但是，請仔細(xì)檢查條件以確保列出的電流實際上是空載工作電流。

1.IQ不是什么?

IQ不是空載輸入電流。如前所述，IQ只是需要的“開銷”電流操作IC的基本功能。它不包括

由克里斯·格拉澤應(yīng)用工程師電源管理DC / DC級參數(shù)測試條件min typ Max單位靜態(tài)VIN 0.5μAIQ IO = 0 mA, VEN = VIN = 1.2 V, VOUT = 3.3 V圖1所示

高性能模擬產(chǎn)品電源管理輸入電流進(jìn)入電源級(電流這實際上是轉(zhuǎn)移到輸出)或操作柵極驅(qū)動器所需的電流。即使在空載情況下，設(shè)備仍然切換到保持輸出調(diào)節(jié)。一些損失總是存在于輸出處，如損失處用于設(shè)置輸出的分壓器電壓;漏電流進(jìn)入負(fù)載或通過輸出電容;上拉電阻;等。因為這些損耗會產(chǎn)生電壓在輸出電容衰減時，集成電路必須經(jīng)常更換電源以補(bǔ)充能量

丟失。

因此，空載輸入電流測量違反了集成電路的要求一定是處于無法切換的狀態(tài)沒有電流可以離開IC充電輸出電壓。作為一個例子，圖2顯示了空載情況TPS61220升壓轉(zhuǎn)換器的操作，輸入電壓為1.2 V和輸出電壓為3.3 V。IC開關(guān)大約每1.75毫秒調(diào)節(jié)一次輸出電壓。

這段時間取決于VIN, VOUT，以及外部因素和影響平均輸入電流是多少。

在第1階段，IC正在切換高側(cè)MOSFET或同步整流MOSFET打開。輸入電流是由電流主導(dǎo)進(jìn)入的權(quán)力嗎階段，平均約70 mA(一半電感器的峰值電流)。圖3顯示了的放大視圖階段1。一旦輸出電壓下降TPS61220開始a通過轉(zhuǎn)動控制開關(guān)脈沖MOSFET。SW引腳低了，導(dǎo)致感應(yīng)器的電流上升。

然后,它關(guān)閉MOSFET控制并打開整流MOSFET，允許電流流到輸出。輸出電壓隨著能量的轉(zhuǎn)移而增加輸出電容器。當(dāng)感應(yīng)器的電流達(dá)到零，所有的能量都被交付輸出;因此整流MOSFET關(guān)閉，集成電路進(jìn)入睡眠模式(第二階段)。

在這一點上，兩者都有mosfet關(guān)閉(打開)，所以SW引腳是在高阻抗的狀態(tài)。感應(yīng)器和寄生器引腳環(huán)上的電容，直到它達(dá)到直流值，等于輸入電壓。在階段2,IC是高阻抗，輸出電壓下降，由于泄漏在輸出。因為IC不開關(guān)時，IC消耗的電流這段時間是IQ。階段#1和#2定義了a平均輸入電流的開關(guān)周期計算。由于高輸入電流期間切換時間(相位#1)，平均輸入電流過這一次一定要比IC的IQ高。然而,由于第一階段的持續(xù)時間很短，平均輸入電流通常僅略大于IQ的輸入電流。為了解決IQ和無載輸入電流之間的差異，一些集成電路的數(shù)據(jù)表具有典型的空載輸入電流規(guī)格見電氣特性表。

2.如何正確的測試系統(tǒng)里的IQ?

當(dāng)IQ值被測量或從數(shù)據(jù)表中提取時，可能會產(chǎn)生許多錯誤。以下5個注意事項將幫助設(shè)計師避免這些錯誤

1. IC的IQ不能改變。沒有什么可以從IC外部完成，影響IQ。IQ確實隨著輸入電壓和溫度的變化而變化，但集成電路內(nèi)部電路的行為設(shè)置了這種變化。如果IC工作在強(qiáng)制PWM模式或負(fù)載附加輸出，則IQ不再適用于電路，輸入電流變得適用代替。在一個應(yīng)用程序中可以做很多事情影響輸入電流，但不影響IQ。

2. 指定的操作條件需要考慮。IQ僅用于IC推薦的工作條件和特定的測試條件，具體地說，是輸入電壓和輸出電壓。為任何IC，輸入時不保證指定的IQ電壓高于推薦的最大值(但小于)大于絕對最大值)或輸入電壓時是否低于建議的最低限度(但高于UVLO級別)。對于buck轉(zhuǎn)換器，IQ只有在以下條件下才有效輸入電壓大于輸出電壓當(dāng)設(shè)備未處于掉電狀態(tài)時(100%模式)。對于一個Boost變換器的輸入電壓必須小于輸出電壓，使IC不在down模式。

3.輸入電流常與輸出電流相連接。的大多數(shù)人的IQ通常會同步提升從輸出電壓。由于該功率最終必須來自輸入，因此在無載狀態(tài)下的輸入電流大大高于IQ，因為boost變換器的輸入電流必須更大比其輸出電流大?？紤]TPS61220從1.2 V升壓到3.3 V。IQ為5μA0.5μA，假設(shè)轉(zhuǎn)化效率為100%，IQ的輸入電流是3.3 v 5 a 0.5 a 14.25 a。

4. 尋找所有可能的輸入電流路徑。當(dāng)通過評估模塊(EVM)或其他板，設(shè)計者應(yīng)保證輸入

電流全部進(jìn)入IC而不是黑板上的其他地方。電容器或其他設(shè)備泄漏，即使這些設(shè)備被禁用，

可能是很重要的，因為他們的IQ值很低影響單板的輸入電流。此外,在一些evm和大多數(shù)終端設(shè)備板，輸入電壓或輸出電壓被路由到上拉電阻，指示燈led或其他可能降低電流的設(shè)備在某些情況下。顯然，當(dāng)前的平局是不是集成電路IQ的一部分。最后，集成電路的IQ作為系統(tǒng)參數(shù)并不重要，因為總輸入電流是實際上是需要的;這很容易測量要求的測試條件。

5. 測量技術(shù)可以造成很大的影響的區(qū)別。能準(zhǔn)確測量輸入電流的低功耗或節(jié)能效率模式下，遵循詳細(xì)介紹的測試設(shè)置至關(guān)重要。