DCS-Control? 拓?fù)涮岣吡?TI 降壓穩(wěn)壓器的功率密度和效率

作為工程師，我們面臨設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)時(shí)也要對(duì)呈現(xiàn)在我們面前各種選項(xiàng)做出權(quán)衡。對(duì)于新一代智能手機(jī)或平板電腦的設(shè)計(jì)，還要用前一代機(jī)型使用的電源嗎?或者我應(yīng)該采用能夠?qū)崿F(xiàn)更高性能與更便捷系統(tǒng)集成的較新電源?在新應(yīng)用中設(shè)計(jì)重復(fù)利用與優(yōu)化老式設(shè)計(jì)相比，有多大的價(jià)值?我該使用已嘗試過(guò)的東西還是選擇高新技術(shù)?

設(shè)計(jì)人員面臨著不斷增加的峰值功率需求的挑戰(zhàn)，而且還需要在不犧牲直流輸出精度的情況下在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率。TI 的低功耗 DC/DC 轉(zhuǎn)換器中使用的DCS -Control? 架構(gòu)(直接控制與無(wú)縫轉(zhuǎn)換到省電模式)是一種結(jié)合了遲滯、電壓和電流模式控制優(yōu)勢(shì)的高級(jí)調(diào)節(jié)拓?fù)?。這種高效低輸出紋波(即使在省電模式下)與無(wú)縫模式轉(zhuǎn)換將讓您的新一代電源設(shè)計(jì)工作更上新臺(tái)階。設(shè)想一下，在 1mA 負(fù)載電流下獲得 90% 的效率并仍保持不到 1% 的輸出紋波?，F(xiàn)在這已經(jīng)完全可能了。

· 交流控制環(huán)路：獲取有關(guān)輸出電壓變化的信息，并將其直接饋送到快速比較器級(jí)，以便立即響應(yīng)動(dòng)態(tài)負(fù)載變化。

· 電壓反饋回路：實(shí)現(xiàn)精確的直流負(fù)載調(diào)節(jié)。

· 內(nèi)部補(bǔ)償調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)：通過(guò)小的外部元件和低 ESR 電容器實(shí)現(xiàn)快速和穩(wěn)定的工作。

DCS-Control? 拓?fù)渲С诌m用于中等和重載條件的 PWM(脈沖寬度調(diào)制)和省電模式，以在輕載運(yùn)行時(shí)保持高效率。在較舊的 DC/DC 穩(wěn)壓器上，PWM 和省電模式之間的轉(zhuǎn)換會(huì)增加輸出電壓紋波和隨機(jī)抖動(dòng)。為了避免這種情況，設(shè)計(jì)人員強(qiáng)制轉(zhuǎn)換器采用僅 PWM 配置——犧牲了噪聲敏感型應(yīng)用的效率。

控制環(huán)路帶寬可反映輸出電壓從快速負(fù)載變化中恢復(fù)所需的響應(yīng)時(shí)間，如處理器從睡眠狀態(tài)到工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。

TPS621x 系列低功耗 DC/DC 轉(zhuǎn)換器可在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高性能效率，能夠通過(guò)小型 2 毫米 x 2 毫米及 3 毫米 x 3 毫米封裝實(shí)現(xiàn)最小的工作電源。

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DCS-Control? 拓?fù)淇商岣逿I 降壓穩(wěn)壓器的功率密度與效率

設(shè)計(jì)人員面臨的挑戰(zhàn)是在不影響 DC 輸出準(zhǔn)確度的情況下，既要滿足峰值電壓不斷提高的需求，又要確保整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)的高效率。TI 低功耗 DC/DC 轉(zhuǎn)換器中所使用的 DCS-Control? 架構(gòu)(無(wú)縫轉(zhuǎn)為省電模式的直接控制)是一款高級(jí)穩(wěn)壓拓?fù)洌昝勒狭舜艤㈦妷杭半娏髂Ｊ娇刂频膬?yōu)勢(shì)。

AC 控制環(huán)路：獲得輸出電壓變化信息，并將其直接提供給快速比較器級(jí)，可對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)載變化做出迅速響應(yīng);

電壓反饋環(huán)路：實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的 DC 負(fù)載調(diào)節(jié);

內(nèi)部補(bǔ)償調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)：采用小型外部組件及低 ESR 電容器實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的工作。

DCS-Control? 拓?fù)渲С种懈哓?fù)載條件以及省電模式的脈寬調(diào)制 (PWM)，可在輕負(fù)載工作情況下保持高效率。就較早時(shí)候的 DC/DC 穩(wěn)壓器而言，PWM 與省電模式之間的轉(zhuǎn)換可增大輸出電壓紋波與隨機(jī)抖動(dòng)。為了避免這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員只能將轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為純 PWM 配置，犧牲噪聲敏感型應(yīng)用的效率。

TI 最新系列降壓轉(zhuǎn)換器中的 DCS-Control? 拓?fù)渫ㄟ^(guò)其在 PWM 和節(jié)能模式之間的無(wú)縫轉(zhuǎn)換解決了這些問(wèn)題，因?yàn)樗ㄟ^(guò)一個(gè)構(gòu)建塊支持這兩種模式。新的TPS62130系列支持高達(dá) 3A 的輸出電流，并采用了這種 DCS-Control? 拓?fù)洹?

除了作為一個(gè)穩(wěn)健的通用降壓轉(zhuǎn)換器(例如支持大輸出電容范圍)之外，TPS62130還可以配置為 LED 驅(qū)動(dòng)器，支持 PWM 或模擬調(diào)光。FB 和地之間的電阻器 (R CS ) 決定調(diào)節(jié)電流，而連接在 SS/TR 和地之間的另一個(gè)電阻器 (R SS ) 降低 R CS上的電壓以保持盡可能高的效率。

即使具有豐富的功能集(引腳可選輸出電壓和開(kāi)關(guān)頻率、軟啟動(dòng)和跟蹤、電源良好)，TPS62130 也支持僅 95mm 2的解決方案尺寸(固定輸出電壓版本)。

檢查T(mén)PS62140、TPS62150、TPS62160和TPS62170以了解不同的輸出電流特性和不同的功能集。