DCDC的靜態(tài)電流-第一部分

設(shè)備的靜態(tài)電流，或IQ，是一個(gè)重要的因素常被誤用的參數(shù)為低功率、節(jié)能設(shè)計(jì)。在許多電池供電的應(yīng)用中，如計(jì)量，可穿戴設(shè)備，建筑安全和互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，從電池中吸取的電流在一個(gè)輕載或空載的待機(jī)狀態(tài)決定了總負(fù)荷系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。在集成開關(guān)變換器中，IQ只是電池電流的一部分。這文章定義了IQ和它是如何測(cè)量的，解釋了什么是IQ是不是和它應(yīng)該如何不被使用，并給予設(shè)計(jì)如何使用IQ，同時(shí)避免common測(cè)量錯(cuò)誤。這篇文章適用于任何德州儀器(TI) TPS61xxx, TPS62xxx, TPS63xxx，或TPS650xx設(shè)備。

“關(guān)斷電流”通常是指穩(wěn)壓器關(guān)斷時(shí)測(cè)得的電源電流。在這些條件下，穩(wěn)壓器的輸出為 0V，存在標(biāo)稱輸入電壓，以及使能引腳關(guān)斷轉(zhuǎn)換器所需的任何電壓。穩(wěn)壓器關(guān)閉時(shí)需要任何電流似乎很奇怪，事實(shí)上，許多轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉時(shí)只吸收很小的泄漏電流。

然而，即使在關(guān)斷模式下，一些穩(wěn)壓器也需要監(jiān)控輸入電壓或精密使能輸入。這些功能需要有限的偏置電流來為內(nèi)部電路供電——當(dāng)電池為穩(wěn)壓器供電時(shí)（例如在汽車或便攜式應(yīng)用中），這個(gè)參數(shù)很重要。該關(guān)斷電流將是從輸入電源汲取的最小電流。

一個(gè)更令人困惑的術(shù)語是“非開關(guān)”電流。這是指當(dāng)穩(wěn)壓器啟用但不產(chǎn)生輸出電壓時(shí)的輸入電源電流。非開關(guān)電流通常是開環(huán)測(cè)量的，反饋引腳上的電壓高到足以阻止穩(wěn)壓器開關(guān)，不產(chǎn)生輸出電壓。

我們可能會(huì)問，“為什么我要關(guān)心穩(wěn)壓器打開但沒有產(chǎn)生有用輸出時(shí)的電流？” 簡(jiǎn)單的答案是我們不應(yīng)該關(guān)心，因?yàn)檫@些不是調(diào)節(jié)器應(yīng)用中使用的條件。但是，至少有兩個(gè)充分的理由表明該規(guī)范出現(xiàn)在數(shù)據(jù)表中。首先，在穩(wěn)壓器處于已知狀態(tài)的情況下，非開關(guān)電流是衡量?jī)?nèi)部電路健康狀況的良好指標(biāo)，并且在集成電路 (IC) 制造期間的生產(chǎn)環(huán)境中很容易測(cè)量。其次（也是更重要的），該電流是穩(wěn)壓器在空載運(yùn)行時(shí)使用的總電源電流的一部分。

什么是靜態(tài)電流IQ？

除非部分?jǐn)?shù)據(jù)表中另有說明，否則IQ為定義為IC在空載和非開關(guān)但啟用的條件?！翱蛰d”的意思是沒有電流離開IC到輸出。通常,這將電流通過buck轉(zhuǎn)換器上的SW引腳或

通過升壓轉(zhuǎn)換器上的VOUT引腳。

所有的IQ都很簡(jiǎn)單在集成電路內(nèi)傳送到地面。“Nonswitching”意味著IC沒有電源開關(guān)打開(關(guān)閉)。這包括主或控制開關(guān)以及同步整流器如果兩者都集成到集成電路中。換句話說，集成電路是在高阻抗條件下，功率級(jí)為完全從輸出斷開(除了集成MOSFET體二極管在一些設(shè)備上不能被關(guān)閉)?！癊nabled”表示IC打開通過它的EN引腳，并不是在UVLO或其他關(guān)機(jī)條件。IQ測(cè)量操作電流，而不是關(guān)機(jī)電流，所以設(shè)備必須是打開的。

最后，IQ是有意義的只有在省電模式下，所以如果這個(gè)模式是一個(gè)選項(xiàng)特定的設(shè)備，它必須被啟用。如果設(shè)備運(yùn)行在脈寬調(diào)制(PWM)模式，則

輸入電流到電源級(jí)和開關(guān)損耗比微小的電流，IQ，運(yùn)行設(shè)備所需。IQ基本上來自兩個(gè)輸入:VIN和VOUT。數(shù)據(jù)表列出了IQ是否來自其中之一或兩個(gè)別針。

圖1顯示了來自TI TPS61220/21/22 datasheet(數(shù)據(jù)表)2 page - analog devices從VIN和VOUT中提取IQ的轉(zhuǎn)換器。通常buck轉(zhuǎn)換器只從輸入端獲取IQ值，而boost轉(zhuǎn)換器或buck-boost轉(zhuǎn)換器則需要IQ從輸入和輸出中。IQ測(cè)量操作設(shè)備所需的電流基本的功能，包括為像內(nèi)部精密參考電壓，一個(gè)振蕩器，一個(gè)熱關(guān)機(jī)或UVLO電路，設(shè)備的狀態(tài)機(jī)或其他邏輯門，等等。IQ不包括任何輸入電流到功率級(jí)或門驅(qū)動(dòng)器，如用a來測(cè)量電流為零的非開關(guān)狀態(tài)。

在這種情況下測(cè)量IQ的原因是它是唯一的而電源級(jí)輸入電流和柵驅(qū)動(dòng)電流則依賴于所選的外部組件，在大多數(shù)情況下，它們規(guī)定了如何操作通常IC開關(guān)處于節(jié)電模式。因此,IQ是一個(gè)集成電路的測(cè)量，而包括其他兩個(gè)電流是一個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量。TI不控制和不能保證這樣的系統(tǒng)測(cè)量，但可以控制和可以指定一個(gè)IC測(cè)量。事實(shí)上,保證IQ規(guī)范，并且，對(duì)于那些數(shù)據(jù)表指定IQ的最大值，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試每一個(gè)被生產(chǎn)出來的設(shè)備。這是由使能設(shè)備，將其設(shè)置到其數(shù)據(jù)表中指定的測(cè)試條件，然后人工提高(與外部施加電壓)輸出電壓，F(xiàn)B引腳，和任何其他引腳電壓高到足以導(dǎo)致集成電路沒有開關(guān)。無負(fù)載和省電模式啟用(如果可用)，輸入到IC的電流成為IQ。