NESY036B September 2021 – April 2023 BQ25125 , LM5123-Q1 , LMR43610 , LMR43610-Q1 , LMR43620 , LMR43620-Q1 , TPS22916 , TPS3840 , TPS62840 , TPS63900 , TPS7A02
改善瞬態回應的關鍵,應從最佳拓撲開始。例如 TPS61094 支援低 IQ 和快速暫態響應。TPS61094 是一款雙向降壓/升壓轉換器,在超級電容器充電 (降壓) 和超級電容器放電 (升壓) 模式下具有 60nA 的低 IQ 。TPS61094 可監控輸出處的 dv/dt 斜率,並可將調整其調節行為,在任何時候都能得到最佳暫態性能。如此一來便能快速偵測輸出壓降,同時維持低 IQ。因此,當 TPS61094 開始支援備用電源或來自超級電容器的峰值負載支援時,輸出電壓便可保持恆定。
您必須盡量減少消耗電流的區塊數,所以拓撲越簡單越好。以 IQ 為 75nA 的 TPS63900 四開關降壓升壓轉換器為例,其使用單一模式將輸出電壓調節至高於、低於或等於輸入位準。除了核心架構外,在輸入輕負載時採用取樣保持技術可將所有內部支援功能的 ISHDN 降到最低。
您可透過零電流回饋分壓器、數位輔助控制及動態偏壓來節省更多電流。動態偏壓是一種廣為人知的技術,但在只以幾奈安培運作的情況下,就變得十分具挑戰性。為避免低偏壓電流時的增益下降,若以偏壓電流函數方式進行轉導和輸出電阻成型最佳化,將可得到有 IQ 效率的定增益放大器。
另一種技術則使用快速啟動電路。透過縮短取樣保持參考系統的啟動時間,能隙核心與比例放大器電路的開啟時間將會大幅減少。如此將改善開啟到關閉時間比,進而將平均電流降到奈安培範圍,同時可維持雜訊量與準確等級。
若要強化線路瞬態回應,可透過具能量效率的方式,將前饋技術套用在電壓調節迴路中。使用瞬態偵測電路來調整偏壓電流或啟用電路,可進一步減少輸出時的電壓下降和安定時間。
圖 11 說明 TPS63900 中如何應用這些技術。線路瞬態在輸出電壓中幾乎看不到且遠低於切換漣波,其他裝置則出現 100-mV 的變化。