DC/DC转换器XC9235/XC9236/XC9237的低纹波设计事例(2/5)

PWM/PFM自动切换工作

降低损耗

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:1mA⇔100mA)

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工作的电路图

SW1 SW2 State
ON - PWM/PFM auto switching control
OFF ON PWM control
OFF OFF Standby

本文介绍的产品

XC9235

降压型DC/DC转换器。驱动晶体管内置。同步整流。PWM固定控制。最大输出电流600mA。

降压型DC/DC转换器。驱动晶体管内置。同步整流。PWM固定控制。最大输出电流600mA。

XC9236

降压型DC/DC转换器。驱动晶体管内置。同步整流。PWM/PFM自动切换。最大输出电流600mA。

降压型DC/DC转换器。驱动晶体管内置。同步整流。PWM/PFM自动切换。最大输出电流600mA。

XC9237

降压型DC/DC转换器。驱动晶体管内置。同步整流。PWM/PFM外部切换。最大输出电流600mA。

降压型DC/DC转换器。驱动晶体管内置。同步整流。PWM/PFM外部切换。最大输出电流600mA。

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