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提高輕負載時效率,降低IC消耗電流的幾種方法

使用DC/DC轉(zhuǎn)換器所期待的最大目的之一是高效率地轉(zhuǎn)換能量。提高效率的方法在于降低損耗。如圖3所示,作為發(fā)生損耗的問題,可以列舉IC的消耗電流、驅(qū)動器晶體管導(dǎo)通電阻產(chǎn)生的熱損耗,線圈的串聯(lián)連接而產(chǎn)生的損耗等重大原因。


  圖3 降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的主要能量損耗部分


其中為了提高輕負載時的效率,降低IC的消耗電流非常重要,IC的控制方式極為關(guān)鍵
  PFM控制工作和PWM控制工作
  在此,對應(yīng)于負載電流控制開關(guān)次數(shù)的PFM控制工作非常有效。PFM工作是在負載電流小時,進行減少單位時間內(nèi)開關(guān)次數(shù)的工作,力圖降低消耗電流和貫通電流等無效電流來提高效率。這種IC由PFM工作把無負載時的消耗電流抑制在15μA以下。隨負載電流增大IC的消耗電流相對地變至極小,此時要求紋波電壓更小的PWM工作狀態(tài)。
  PWM/PFM自動切換工作
  XC9236具有對應(yīng)負載變化自動地轉(zhuǎn)換PFM工作和PWM工作的功能。這種功能可同時滿足輕負載時提高效率和重負載時保持低紋波,有利于在整個負載范圍提高效率。(參照圖4)


  圖4 能量轉(zhuǎn)換效率


  從圖5中能確認到從PFM工作過渡到PWM工作以及反向過渡時的負載瞬態(tài)響應(yīng)特性。


圖5 PFM控制和PWM控制自動轉(zhuǎn)換波形(負載電流:1mA100mA)

從負載變動陡峭時的負載瞬態(tài)響應(yīng)特性,可以認識到僅在20mV的電壓差既開始了恢復(fù)工作,恢復(fù)時亦不發(fā)生過沖或振鈴現(xiàn)象,這使得相位系統(tǒng)具有足夠的余量。


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