提高轻负载时效率，降低IC消耗电流的几种方法

2018-10-23 16:03:06

1546 转换器 PWM 波形

　　使用DC/DC转换器所期待的最大目的之一是高效率地转换能量。提高效率的方法在于降低损耗。如图3所示，作为发生损耗的问题，可以列举IC的消耗电流、驱动器晶体管导通电阻产生的热损耗，线圈的串联连接而产生的损耗等重大原因。

　　图3 降压DC/DC转换器的主要能量损耗部分

　　其中为了提高轻负载时的效率，降低IC的消耗电流非常重要，IC的控制方式极为关键
　　PFM控制工作和PWM控制工作
　　在此，对应于负载电流控制开关次数的PFM控制工作非常有效。PFM工作是在负载电流小时，进行减少单位时间内开关次数的工作，力图降低消耗电流和贯通电流等无效电流来提高效率。这种IC由PFM工作把无负载时的消耗电流抑制在15μA以下。随负载电流增大IC的消耗电流相对地变至极小，此时要求纹波电压更小的PWM工作状态。
　　PWM/PFM自动切换工作
　　XC9236具有对应负载变化自动地转换PFM工作和PWM工作的功能。这种功能可同时满足轻负载时提高效率和重负载时保持低纹波，有利于在整个负载范围提高效率。（参照图4）

　　图4 能量转换效率

　　从图5中能确认到从PFM工作过渡到PWM工作以及反向过渡时的负载瞬态响应特性。

　　图5 PFM控制和PWM控制自动转换波形（负载电流：1mＡ100mA）

　　从负载变动陡峭时的负载瞬态响应特性，可以认识到仅在20mV的电压差既开始了恢复工作，恢复时亦不发生过冲或振铃现象，这使得相位系统具有足够的余量
　　手动切换工作状态
　　XC9237型在PWM/PFM自动转换基础上，又增加了用外部信号强制过渡到固定在PWM工作的功能。对应于使用机器的工作状态，能使其工作在纹波更低的PWM工作状态，能随时控制降低噪声（参照图6）

　　图6 XC9237手动转换PWM/PFM工作的威廉希尔官方网站图