KOKY031B September   2021  – April 2023 BQ25125 , LM5123-Q1 , LMR43610 , LMR43610-Q1 , LMR43620 , LMR43620-Q1 , TPS22916 , TPS3840 , TPS62840 , TPS63900 , TPS7A02

 

  1.   1
  2.   개요
  3.   한눈에 보기
  4.   IQ의 기여 요소
  5.   저 IQ가 또다른 어려움으로 이어지는 이유
    1.     과도 응답
    2.     리플
    3.     잡음
    4.     다이 크기 및 솔루션 영역
    5.     누출 및 하위 임계값 작동
  6.   저 IQ 장애물을 무너뜨리는 방법
    1.     과도 응답 문제 해결
    2.     스위칭 잡음 문제 해결
    3.     기타 잡음 문제 해결
    4.     다이 크기 및 솔루션 영역 문제 해결
    5.     누출 및 하위 임계값 작동 문제 해결
  7.   전기적 특성
    1.     18
    2.     저 IQ 설계의 잠재적 시스템 문제 방지
    3.     유연성과 저 IQ를 함께.
    4.     차량용 애플리케이션에서 외부 부품 개수를 줄여 IQ를 낮춥니다
    5.     스마트 켜기에서 저 IQ를 지원하는 기능을 스마트하게 사용하거나 활성화 또는 시스템 수준에서 저 IQ를 지원하는 기능을 활성화
  8.   마무리
  9.   저 IQ의 주요 제품 카테고리

과도 응답 문제 해결

과도 응답 개선의 핵심은 최상의 토폴로지부터 시작하는 것입니다. 예를 들어 TPS61094는 저 IQ와 빠른 과도 응답을 지원합니다. TPS61094는 양방향 벅-부스트 컨버터로, 슈퍼 커패시터 충전(벅)과 슈퍼 커패시터 방전(부스트) 모드에서 60nA의 IQ를 갖습니다. The TPS61094는 어느 시점에서나 과도 성능을 최적화할 수 있도록 출력부에서 dv/dt 기울기를 모니터링하고 조절 행동을 조정합니다. 이를 통해 저 IQ를 유지하면서 동시에 출력 압력 저하를 신속하게 감지할 수 있습니다. 그에 따라 TPS61094이 백업 전력을 지원하기 시작하거나 피크 부하가 슈퍼 커패시터에서 지원하기 시작할 때 출력 전압이 거의 일정하게 유지됩니다.

전류 소비 블록 수를 최대한 줄여야 하므로 토폴로지가 단순할수록 좋습니다. 예를 들어, IQ가 75nA인 TPS63900 4 스위치 벅 부스트 컨버터는 단일 모드를 사용하여 입력 레벨보다 높거나 낮거나 같도록 출력 전압을 조절합니다. 핵심 아키텍처 외에도, 낮은 부하에 진입할 때 샘플 앤 홀드 기술을 사용하면 모든 내부 지원 기능의 ISHDN이 최소화됩니다.

제로 전류 피드백 분할기, 디지털 보조 제어 및 동적 바이어싱으로 훨씬 더 많은 전류를 절약할 수 있습니다. 동적 바이어싱은 잘 알려진 기술이지만 몇 나노암페어만으로 작동할 경우 문제가 될 수 있습니다. 낮은 바이어스 전류에서 게인 하락을 피하기 위해, 바이어스 전류의 함수로써 트랜스컨덕턴스와 출력 저항을 최적으로 형성하면 IQ 효율적인 상수 게인 증폭기가 달성됩니다.

또 다른 기술은 빠른 시동 회로를 사용합니다. 샘플 및 홀드 레퍼런스 시스템의 시작 시간을 줄임으로써 밴드갭 코어 및 스케일링 증폭기 회로의 시간이 크게 감소됩니다. 이렇게 하면 온-오프 시간 비율이 개선되어 평균 전류가 나노암페어 범위에서 감소하면서 동시에 잡음과 정확도 수준을 유지할 수 있습니다.

라인 과도 응답을 개선하기 위해 에너지 효율적인 방법으로 전압 조정 루프에 피드 포워드 기법이 적용됩니다. 과도 감지 회로를 사용하여 바이어스 전류를 조정하거나 회로를 추가로 활성화하면 출력과 정착 시간에서 전압 강하가 모두 감소합니다.

그림 11 은(는) TPS63900에서 이러한 기법의 적용을 보여줍니다. 라인 과도는 출력 전압에서 스위칭 리플보다 훨씬 아래에 거의 보이지 않는 반면, 다른 장치들은 100mV의 변화를 보여줍니다.

GUID-20210902-SS0I-FDM5-X1G6-RMN5GJ4D6XZM-low.gif그림 11 VIN = 2.5V ~ 4.2V, VOUT = 3.3V, IOUT = 1mA인 상태에서 라인 과도 응답: TPS63900(a); 경쟁 장치(b).