[参考译文] TPS563201：频率与轻负载电流之间的关系

廖维基 

TPS563201使用 TI 的 D-CAP2模式控制和二极管仿真脉冲跳跃模式、该模式在电感器电流达到0A 时关闭低侧 FET、然后延迟新导通时间的开始、直到输出电压再次衰减至基准电压。  这样可实现连续导通模式(CCM)和自动跳跃模式(ECO)之间的平滑转换、并在轻负载开关频率和负载电流之间实现线性关系。

自动跳跃可变频率模式和伪固定频率 CCM 模式之间的边界条件是所选电感器上的临界导通电流。  这是电感器谷值电流为零0A 的负载电流。  它发生在 Icrit = 1/2 (Vin - Vout) x (Vout/Vin)/(Fsw x L)  

其中：  

Fsw 是标称 CCM 模式开关频率

VIN 是到高侧 FET 漏极的输入电压

Vout 是稳压输出电压

L 是电感值

当负载电流低于 Icrit 时、开关频率约为 Fsw (eco)= Fsw (CCM) x Iout / Icrit

例如 、当电感器电流峰峰值为1A 时、Icrit 将为0.5A、开关频率将从580kHz 标称频率线性降低。  在1mA 负载电流下、开关频率将约为1kHz、但作为轻负载、确切的开关频率可能会受到寄生元件或标称容差的影响。  例如、当负载电流为1mA 时、流入反馈分压器、功率 FET 的泄漏电流、甚至开关时序和死区时间功率损耗都会导致输出端1mA 负载电流出现明显误差、这也会导致精确的开关频率。

要将开关频率保持在音频频带以上、您需要将负载保持在输出上的临界导通电流的1/20。

我正在检查我们是否有一个类似 TPS563201的器件、该器件提供了 Out-of-Audio 自动跳跃模式、该模式可在40uS 后重新开启低侧 FET、从而使开关频率保持在25kHz 以上并超出音频频带。

尊敬的 Wiky：  

TPS563240是一款3A 器件、如果负载 不是真正空的、则支持 OOA 功能。  

BRS、  

Edwin。  

尊敬的 Peter：

非常感谢您的解释。 这对我很有帮助、可以理解这个部分。

BR。

维基

Edwin Zang 

感谢您的器件推荐。

廖维基 

不用客气、很高兴 Edwin 和我能提供帮助。

TPS563240 (https://www.ti.com/product/tps563240)与 TPS563201非常相似、但使用的标称开关频率为1.4MHz、而不是580kHz、这使其能够使用更小的电感器和更小的输出电容、并使其能够在25kHz 以上的频率下工作、从而大大降低负载电流。

此外、自动跳跃模式还包括在开关周期超过30uS 时修改导通时间、以使开关频率保持在高于33kHz 和高于音频范围的位置、从而使负载电流大幅降低、 但是、最短导通时间功能要求仍然迫使 TPS563240在极轻负载条件下将其频率降至33kHz 以下、通常低于2-3mA、具体取决于所选的电感值。

这使得 TPS563240能够在轻负载时保持尽可能高的效率、同时将开关频率保持在可闻范围之外、从而尽可能降低负载电流。  如果您的应用允许负载真正降至1mA、并且您必须在这些非常轻的电流下保持在可听频率范围之外、则可能需要包含一些额外的负载电路、以便在这些极低的条件下将开关频率保持在25kHz 以上。

如果没有其他功能、可以调整反馈分压器的大小、以便在输出电压上提供1-2mA 的负载、如果可以检测到模式设置、 晶体管和电阻器可以向输出添加负载、当在更高的负载下运行时、该负载会被移除、从而消除额外的功率损耗。