Обзор статьи

В этой статье Слкор исследует ток покоя (I_Q) импульсных DC/DC-регуляторов, включая их определение, условия измерения, источники, ключевые характеристики и распространённые заблуждения. Включены примеры, которые помогут читателям полностью понять их важнейшую роль в проектировании источников питания.

Определение и условия измерения

В импульсных DC-DC-регуляторах ток покоя (I_Q) — это контрольный показатель собственного потребления энергии регулятором в «резервном, но неактивном» состоянии, отражающий уровень потребления энергии внутренними базовыми функциями ИС.

I_Q определяется как ток, потребляемый микросхемой в состоянии без нагрузки, без переключения, но при включенном состоянии. В частности, он измеряется с учётом следующих критериев:

Нет нагрузки: ток не течет из выходного терминала микросхемы (например, нет тока на выводе SW понижающего преобразователя или V_ВНЕ (вывод повышающего преобразователя). Весь ток протекает внутри микросхемы на землю.

Некоммутируемое состояние: все внутренние силовые ключи (главный выключатель, управляющий выключатель, синхронный выпрямитель) выключены. Микросхема переходит в высокоимпедансное состояние, полностью отключая силовой каскад от выхода (хотя внутренние диоды МОП-транзистора в некоторых устройствах могут оставаться проводящими).

Включено: ИС активируется через вывод EN, не находится в состоянии блокировки по пониженному напряжению (UVLO) или ином состоянии отключения, и режим энергосбережения должен быть включен (если применимо).

Текущие источники и состав

Источник входной энергии: происхождение I_Q зависит от типа преобразователя:

Понижающий преобразователь: I_Q обычно поступает только от входного напряжения (В_IN).

Повышающий / понижающе-повышающий преобразователь: I_Q может происходить из обоих V_IN и V_ВНЕ.

Внутреннее потребление: I_Q Он обеспечивает работу основных функций ИС, таких как внутренний прецизионный источник опорного напряжения, генератор, схема теплового отключения, логические вентили и т. д. Он не учитывает входной ток силового каскада или ток управления затвором, поскольку в непереключаемом состоянии они равны нулю.

Ключевые характеристики и заблуждения

I_Q ≠ Входной ток без нагрузки: I_Q отражает только внутренний «рабочий» ток микросхемы. В реальных условиях без нагрузки микросхема должна периодически переключаться для поддержания выходного напряжения (из-за потерь на утечку на выходе). Результирующий средний входной ток значительно превышает I_Q.

Зависимость от условий тестирования: характеристики IQ действительны только при входном/выходном напряжении, температуре и других условиях, указанных в техническом описании. Значения вне рекомендуемого рабочего диапазона не гарантируются.

Резюме

I_Q Это контрольный показатель собственного потребления импульсного DC/DC-регулятора в состоянии «ожидания, но без активности», отражающий энергию, необходимую для поддержания его основных внутренних функций. Однако это значение не соответствует фактическому току холостого хода в реальных условиях эксплуатации. Комплексный анализ должен учитывать всю конфигурацию системы.

Пример использования: DC-DC-регулятор SL4139 из Слкора

SL4139 — это повышающий DC/DC-преобразователь, обеспечивающий точное поддержание постоянного тока для питания нескольких светодиодов. Благодаря фиксированной частоте переключения 1 МГц, SL4139 может работать в паре с небольшими внешними керамическими конденсаторами и индукторами. Регулируемый ток, устанавливаемый внешним резистором R1, позволяет SL4139 управлять последовательно соединенными светодиодами. Он подходит для управления светодиодами одного типа, с количеством последовательно соединенных светодиодов до 9 белых светодиодов или максимальным напряжением управления 32 В. Яркость светодиодов можно регулировать с помощью постоянного напряжения, логического сигнала или широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Вывод управления выключением (SHDN) позволяет устройству работать в режиме ожидания со сверхнизким статическим током. Помимо тепловой защиты и ограничения перегрузки по току, SL4139 переходит в режим сверхнизкого энергопотребления в случае обрыва цепи светодиода. Микросхема выполнена в компактном форм-факторе SOT23-5.

О нас SLKOR:

SLKOR, со штаб-квартирой в Шэньчжэне, Китай, является быстрорастущим национальным высокотехнологичным предприятием в секторе силовых полупроводников. С научно-исследовательскими центрами в Пекине и Сучжоу, его основная техническая команда происходит из Университета Цинхуа. Как новатор в области технологии силовых устройств из карбида кремния (SiC), SLKORПродукция компании широко используется в транспортных средствах на новых источниках энергии, фотоэлектрических генераторах энергии, промышленном Интернете вещей и потребительской электронике, предоставляя важнейшие полупроводниковые решения более чем 10,000 XNUMX клиентам по всему миру.

Компания ежегодно поставляет более 2 миллиардов единиц продукции, а ее SiC MOSFET и сверхбыстровосстанавливающиеся SBD-диоды 5-го поколения устанавливают отраслевые стандарты по коэффициенту эффективности и тепловой стабильности. SLKOR Имеет более 100 патентов на изобретения и предлагает более 2,000 моделей продуктов, постоянно расширяя свой портфель IP в области силовых устройств, датчиков и ИС управления питанием. Сертификации, включая ISO 9001, EU RoHS/REACH и соответствие CP65, демонстрируют неизменную приверженность компании технологическим инновациям, бережливому производству и устойчивому развитию.