ZHCY154B September   2021  – April 2023 BQ25125 , LM5123-Q1 , LMR43610 , LMR43610-Q1 , LMR43620 , LMR43620-Q1 , TPS22916 , TPS3840 , TPS62840 , TPS63900 , TPS7A02

 

  1.   1
  2.   概述
  3.   内容概览
  4.   IQ 的影响因素
  5.   为何低 IQ 会带来新的挑战
    1.     瞬态响应
    2.     纹波
    3.     噪声
    4.     芯片尺寸和解决方案面积
    5.     泄漏和亚阈值操作
  6.   如何打破低 IQ障碍
    1.     解决瞬态响应问题
    2.     解决开关噪声问题
    3.     解决其他噪声问题
    4.     解决芯片尺寸和解决方案面积问题
    5.     解决泄漏和亚阈值操作问题
  7.   电气特性
    1.     18
    2.     避免低 IQ 设计中潜在的系统缺陷
    3.     实现低 IQ,但不失去灵活性
    4.     减少外部元件数量,从而降低汽车应用中的 IQ
    5.     支持系统级低 IQ 的智能开启或启用功能
  8.   结语
  9.   低 IQ 的主要产品类别

减少外部元件数量,从而降低汽车应用中的 IQ

在严苛的汽车环境中,外部电阻器会在系统级别限制 IQ。考虑到防止泄漏的要求,电阻器通常限制在 100kΩ 以下。但您仍然可以实现较低的 IQ 和 ISHDN。监控 12V 电压的外部反馈分压器将产生大于 100µA 的 IQ。您可以使用具有较高电阻的内部反馈分压器来减小分压器电流,但可编程性会受到影响。

LM5123-Q1 宽 VIN 升压控制器通过交换传统的外部反馈电阻器和内部低电压基准来实现较低的IQ,从而以很低的成本实现低值电阻器。通过电压基准和反馈电阻器的这种创新布局,可实现比上一个示例中的 300µA 的二十分之一还低的 IQ,请参阅图 22

GUID-20210902-SS0I-TQXV-TS2Z-KTKRSCMDXNHM-low.gif图 22 低 IQ 汽车环境中的灵活编程。

和 LM5123-Q1 类似,LMR43610/20 36V、1A/2A 降压转换器采用一种新颖的方法,通过集成反馈网络最小化 IQ。LMR43610/20在启动时对 VOUT/FB 引脚进行阻抗检查,检查外部反馈网络的存在,工程师可以利用外部反馈网络来调节输出电压特性。如果未检测到外部反馈电阻器,器件将会自动利用固定输出电压为 3.3V 或 5V 的集成反馈网络。这最大限度地减少流经反馈网络的泄漏,并降低 IQ

许多开关模式的电源器件,例如 LMR43610/20,使用内部 LDO 为 IC 内部电路供电。低电压应用通常直接利用输入电压为内部 LDO 供电。然而,这种为内部 LDO供电的方法对跨宽输入电压工作的设计提出了独特的挑战,因为 LDO 的功率损耗与输入电压成正比。

为了解决这一问题,LMR43610/20 不是从输入获取功率,而是利用 VOUT/FB 引脚提供的相同电压为内部 LDO 供电,随后偏置所有内部电路以最小化总 IQ_VIN。这使内部 LDO 电流降低了 VOUT/(VIN * η1)倍。这些特征与本文所述方法相结合,使 LMR43610/20 在 150°C TJ 下具有小于 3μA(最大值)的最优 IQ,在 1mA 时,对于额定 12VIN、3.3VOUT、2.2MHz 转换的轻载效率接近 90%。

GUID-20201001-CA0I-NBVQ-BSHR-3LG30PQ3VVZ9-low.gif图 23 效率:VOUT = 3.3V(固定值),2.2MHz