3 測試結果

在 -12V、-6V 和 -1.8V 條件下進行了測試，以顯示 TPS7H4010-SEP 的反相降壓/升壓拓撲能夠承受的范圍。在 12V 輸入端頂部使用 5V 輸入電壓進行了 -6V 電壓軌和 -1.8V 電壓軌測試，以顯示較低輸入電壓下的行為。以下各圖顯示了每個被測電壓軌的典型波形和測試結果。請注意，除 5 Vin 至 -6 Vout 外的每個電壓軌都在高達 3A 的電流下進行了測試。對于 5 Vin 至 -6 Vout 電壓軌，波形是在 2A 電流下捕獲的，因為使用 EVM 時，穩壓在超過 2.5A 時開始變得不穩定。如設計部分所述，這可通過更改電容和電感值進行優化。圖 3-1 中顯示了 TPS7H4010EVM 的 -1.8V 電壓軌原理圖。

采取了傳統交流響應方法，但發現其不準確，因此傳統方法未包括在內。瞬態響應表明，反相降壓/升壓拓撲中的器件在測試條件下仍保持穩定。

圖 3-1 TPS7H4010EVM 1.8V 電源軌原理圖

圖 3-2 顯示了在 100mA 至 3A 范圍內，12V 輸入和 -12V 輸出的測試效率。

圖 3-2 12V 至 -12V 效率

圖 3-3 顯示了 12V 輸入和 -12V 輸出的瞬態響應。輸出電流從 280mA 上升到 2.76A。在負載階躍的正邊沿上，瞬態的峰值為 236mV。在負邊沿上，瞬態的谷值為 -204mV。

圖 3-3 12V 至 -12V 負載瞬態

圖 3-4 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -12V 輸出條件下的開關節點。開關頻率為 999.5kHz

圖 3-4 3A 時的 12V 至 -12V 開關節點

圖 3-5 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -12V 輸出條件下的輸入紋波，為 396mV。

圖 3-5 3A 時的 12V 至 -12V 輸入紋波

圖 3-6 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -12V 輸出條件下的輸出紋波，為 115mV。

圖 3-6 3A 時的 12V 至 -12V 輸出紋波

圖 3-7 顯示了 Vin 和 Vout 的啟動波形。Vin 需要 12.1ms 才能達到 12V，Vout 需要 7.76ms 才能達到 -12V。

圖 3-7 -12V 啟動

圖 3-8 顯示了在 100mA 至 3A 范圍內，12V 輸入和 -6V 輸出的測試效率。

圖 3-8 12V 至 -6V 效率

圖 3-9 顯示了 12V 輸入和 -6V 輸出的瞬態響應。輸出電流從 320mA 上升到 2.84A。在負載階躍的正邊沿上，瞬態的峰值為 132mV。在負邊沿上，瞬態的谷值為 -60mV。

圖 3-9 12V 至 -6V 負載瞬態

圖 3-10 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -6V 輸出條件下的開關節點。開關頻率為 999.8kHz。

圖 3-10 3A 時的 12V 至 -6V 開關節點

圖 3-11 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -6V 輸出條件下的輸入紋波，為 214mV。

圖 3-11 3A 時的 12V 至 -6V 輸入紋波

圖 3-12 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -6V 輸出條件下的輸出紋波，為 94mV。

圖 3-12 3A 時的 12V 至 -6V 輸出紋波

圖 3-13 顯示了 Vin 和 Vout 的啟動波形。VIN 需要 11.48ms 才能達到 12V，Vout 需要 7.48ms 才能達到 -6V。

圖 3-13 12V 至 -6V 啟動

圖 3-14 顯示了在 100mA 至 3A 范圍內，5V 輸入和 -6V 輸出的測試效率。

圖 3-14 5V 至 -6V 效率

圖 3-15 顯示了 5V 輸入和 -6V 輸出的瞬態響應。輸出電流從 310mA 上升到 1.83A。在負載階躍的正邊沿上，瞬態的峰值為 132mV。在負邊沿上，瞬態的谷值為 -68mV。

圖 3-15 5V 至 -6V 負載瞬態

圖 3-16 顯示了負載電流為 2A 時 5V 輸入和 -6V 輸出條件下的開關節點。開關頻率為 999.8kHz。

圖 3-16 2A 時的 5V 至 -6V 開關節點

圖 3-17 顯示了負載電流為 2A 時 5V 輸入和 -6V 輸出條件下的輸入紋波，為 224mV。

圖 3-17 2A 時的 5V 至 -6V 輸入紋波

圖 3-18 顯示了負載電流為 2A 時 5V 輸入和 -6V 輸出條件下的輸出紋波，為 97mV。

圖 3-18 2A 時的 5V 至 -6V 輸出紋波

圖 3-19 顯示了 Vin 和 Vout 的啟動波形。Vin 需要 4.5ms 才能達到 5V，Vout 需要 7.7ms 才能達到 -6V。

圖 3-19 5V 至 -6V 啟動

圖 3-20 顯示了在 100mA 至 3A 范圍內，12V 輸入和 -1.8V 輸出的測試效率。

圖 3-20 12V 至 -1.8V 效率

圖 3-21 顯示了 12V 輸入和 -1.8V 輸出的瞬態響應。輸出電流從 320mA 上升到 2.76A。在負載階躍的正邊沿上，瞬態的峰值為 42mV。在負邊沿上，瞬態的谷值為 -12mV

圖 3-21 12V 至 -1.8V 負載瞬態

圖 3-22 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -1.8V 輸出條件下的開關節點。開關頻率為 1.008MHz。

圖 3-22 3A 時的 12V 至 -1.8V 開關節點

圖 3-23 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -1.8V 輸出條件下的輸入紋波，為 190mV。

圖 3-23 3A 時的 12V 至 -1.8V 輸入紋波

圖 3-24 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -1.8V 輸出條件下的輸出紋波，為 48mV。

圖 3-24 3A 時的 12V 至 -1.8V 輸出紋波

圖 3-25 顯示了 Vin 和 Vout 的啟動波形。Vin 需要 12.2ms 才能達到 12V，Vout 需要 7.22ms 才能達到 -1.8V。

圖 3-25 12V 至 -1.8V 啟動

圖 3-26 5V 至 -1.8V 效率

圖 3-27 顯示了 5V 輸入和 -1.8V 輸出的瞬態響應。輸出電流從 320mA 上升到 2.76A。在負載階躍的正邊沿上，瞬態的峰值為 48mV。在負邊沿上，瞬態的谷值為 -16mV。

圖 3-27 5V 至 -1.8V 瞬態

圖 3-28 顯示了負載電流為 3A 時 5V 輸入和 -1.8V 輸出條件下的開關節點。開關頻率為 1.008MHz。

圖 3-28 3A 時的 5V 至 -6V 開關節點

圖 3-29 顯示了負載電流為 3A 時 5V 輸入和 -1.8V 輸出條件下的輸入紋波，為 264mV。

圖 3-29 3A 時的 5V 至 -1.8V 輸入紋波

圖 3-30 顯示了負載電流為 3A 時 12V 輸入和 -1.8V 輸出條件下的輸出紋波，為 80.8mV。

圖 3-30 3A 時的 5V 至 -1.8V 輸出紋波

圖 3-31 顯示了 Vin 和 Vout 的啟動波形。Vin 需要 4.4ms 才能達到 12V，Vout 需要 7.6ms 才能達到 -1.8V。

圖 3-31 5V 至 -1.8V 啟動（深藍色表示 Vout，淺藍色表示 Vin）