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

瞬态响应

电源精度通常受到其瞬态响应的限制，其特征包括最大压降、稳定时间和电压误差积分（图 5）。

GUID-20210902-SS0I-P2SJ-9WK8-2NJKJWTR3N0S-low.gif 图 5 输出电压瞬态。

响应时间衡量功率器件在负载电流或电源电压突变后恢复为目标输出电压的速度。响应时间包含三个阶段：对变化作出响应的延迟时间、从下降或过冲恢复的时间和稳定时间。

低 IQ 器件的响应时间较长，因为内部寄生电容器需要以相对较小的电流充电至新的工作点。最坏的情况通常是从空载到最大允许负载电流的阶跃。这种情况需要重新激活已停用或功率降低的电路，从而造成额外的延迟。

更重要的是，偏置电流降低，稳定时间本身也会受到影响。对于传统的差分输入级，增益随偏置电流而线性减小，导致带宽减小和稳定时间延长。

计算品质因数 (FOM) 有助于设计人员判断电源稳压器的整体性能。方程式 3 计算了瞬态响应下降 FOM，通过转换器的最大输出电流、负载电流阶跃 (∆IO)、感应电压降 (∆VO) 和输出电容 (CO) 对 IQ 进行了归一化。图 6 显示了 5V 降压/升压转换器的 FOM 如何随时间变化。FOM 越小，稳压器的性能就越高。

方程式 3. T r a n s i e n t   r e s p o n s e   d i p   F O M = I Q × ∆ V × C O I O _ M A X × ∆ I O
GUID-20210902-SS0I-JKLF-PDV3-RRJFGXJVCLFD-low.gif 图 6 5V 降压/升压转换器的瞬态响应下降 FOM 随时间的变化。