ZHCY154B September 2021 – April 2023 BQ25125 , LM5123-Q1 , LMR43610 , LMR43610-Q1 , LMR43620 , LMR43620-Q1 , TPS22916 , TPS3840 , TPS62840 , TPS63900 , TPS7A02
改善瞬态响应的关键是从最佳拓扑开始。例如,TPS61094 支持低 IQ 和快速瞬态响应。TPS61094 是一款双向降压/升压转换器,在超级电容充电(降压)和超级电容放电(升压)模式下,其低 IQ 为 60nA。TPS61094 监测输出端的 dv/dt 斜率,并在任一给定时刻调整其调节行为以优化瞬态性能。这样可以快速地检测输出电压降,同时保持低 IQ。因此,当TPS61094 开始支持备用电源或超级电容器的峰值负载时,输出电压几乎保持恒定。
必须尽可能减少耗电块的数量,因此拓扑越简单越好。例如,具有 75nA IQ 的 TPS63900 四开关降压/升压转换器使用单一模式来调节高于、低于或等于输入电平的输出电压。除核心架构之外,在进入轻负载时使用采样保持技术可将所有内部支持功能的 ISHDN 降至最低。
可以通过零电流反馈分压器、数字辅助控制和动态偏置来节省更多电流。动态偏置是一项众所周知的技术,但当工作电流仅为几纳安时,该技术就变得非常具有挑战性。为避免低偏置电流下的增益下降,可以将跨导和输出电阻作为偏置电流的函数进行适当整形,从而实现 IQ 高效的恒定增益放大器。
另一项技术使用快速启动电路。通过缩短采样保持基准系统的启动时间,带隙核心和比例放大器电路的导通时间显著缩短。这样提高了开关时间比,从而将平均电流降低至纳安级范围内,同时保持噪声和精度水平。
为了改善线路瞬态响应,前馈技术以节能的方式应用于电压调节环路。使用瞬态检测电路调节偏置电流或使能电路,进一步减小输出电压骤降,并缩短稳定时间。
图 11 说明了这些技术在 TPS63900 中的应用。线路瞬态在输出电压上几乎不可见,远低于开关纹波,而其他器件则表现出 100mV 的变化。