ZHCY154B September 2021 – April 2023 BQ25125 , LM5123-Q1 , LMR43610 , LMR43610-Q1 , LMR43620 , LMR43620-Q1 , TPS22916 , TPS3840 , TPS62840 , TPS63900 , TPS7A02
改善瞬態(tài)響應(yīng)的關(guān)鍵是從最佳拓?fù)溟_始。例如,TPS61094 支持低 IQ 和快速瞬態(tài)響應(yīng)。TPS61094 是一款雙向降壓/升壓轉(zhuǎn)換器,在超級電容充電(降壓)和超級電容放電(升壓)模式下,其低 IQ 為 60nA。TPS61094 監(jiān)測輸出端的 dv/dt 斜率,并在任一給定時(shí)刻調(diào)整其調(diào)節(jié)行為以優(yōu)化瞬態(tài)性能。這樣可以快速地檢測輸出電壓降,同時(shí)保持低 IQ。因此,當(dāng)TPS61094 開始支持備用電源或超級電容器的峰值負(fù)載時(shí),輸出電壓幾乎保持恒定。
必須盡可能減少耗電塊的數(shù)量,因此拓?fù)湓胶唵卧胶谩@纾哂?75nA IQ 的 TPS63900 四開關(guān)降壓/升壓轉(zhuǎn)換器使用單一模式來調(diào)節(jié)高于、低于或等于輸入電平的輸出電壓。除核心架構(gòu)之外,在進(jìn)入輕負(fù)載時(shí)使用采樣保持技術(shù)可將所有內(nèi)部支持功能的 ISHDN 降至最低。
可以通過零電流反饋分壓器、數(shù)字輔助控制和動(dòng)態(tài)偏置來節(jié)省更多電流。動(dòng)態(tài)偏置是一項(xiàng)眾所周知的技術(shù),但當(dāng)工作電流僅為幾納安時(shí),該技術(shù)就變得非常具有挑戰(zhàn)性。為避免低偏置電流下的增益下降,可以將跨導(dǎo)和輸出電阻作為偏置電流的函數(shù)進(jìn)行適當(dāng)整形,從而實(shí)現(xiàn) IQ 高效的恒定增益放大器。
另一項(xiàng)技術(shù)使用快速啟動(dòng)電路。通過縮短采樣保持基準(zhǔn)系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間,帶隙核心和比例放大器電路的導(dǎo)通時(shí)間顯著縮短。這樣提高了開關(guān)時(shí)間比,從而將平均電流降低至納安級范圍內(nèi),同時(shí)保持噪聲和精度水平。
為了改善線路瞬態(tài)響應(yīng),前饋技術(shù)以節(jié)能的方式應(yīng)用于電壓調(diào)節(jié)環(huán)路。使用瞬態(tài)檢測電路調(diào)節(jié)偏置電流或使能電路,進(jìn)一步減小輸出電壓驟降,并縮短穩(wěn)定時(shí)間。
圖 11 說明了這些技術(shù)在 TPS63900 中的應(yīng)用。線路瞬態(tài)在輸出電壓上幾乎不可見,遠(yuǎn)低于開關(guān)紋波,而其他器件則表現(xiàn)出 100mV 的變化。
圖 11 VIN = 2.5V 至 4.2V、VOUT = 3.3V、IOUT = 1mA 時(shí)的線路瞬態(tài)響應(yīng):TPS63900 (a);同類競爭器件 (b)。