本文中,DigiKey探讨了DC-DC开关稳压器的静态电流,包括其定义、测量条件、电流来源、关键特性及误区,并结合实例进行分析,助力读者全面理解其在电源设计中的重要性。
1. 定义与测量条件
在 DC-DC 开关稳压器中,静态电流 IQ是DC-DC开关稳压器在 “待机但未工作” 状态下的自身功耗基准,反映了 IC 内部基础功能的能耗水平。
静态电流 IQ定义为IC 在无负载、非开关但已使能状态下的电流消耗。具体来说,是在以下条件下测量的:
无负载:IC 输出端无电流流出(降压转换器的 SW 引脚或升压转换器的VOUT引脚无电流),所有电流仅在 IC 内部流向地。
非开关状态:IC 内所有功率开关(主开关、控制开关、同步整流器)均关闭,IC 处于高阻抗状态,功率级与输出完全断开(仅部分器件的 MOSFET 体二极管可能无法关闭)。
已使能:IC 通过 EN 引脚开启,不处于欠压锁定(UVLO)或其他关断状态,且需启用节能模式(若有)。
2. 电流来源与构成
能量输入:IQ的能量来源取决于转换器类型:
降压转换器:IQ通常仅来自输入电压 Vin;
升压 / 降压 - 升压转换器:IQ可能同时来自Vin和VOUT
内部消耗:IQ用于维持 IC 的基本功能,例如为内部精密基准电压源、振荡器、热关断电路、逻辑门等供电。它不包含功率级输入电流或栅极驱动电流,因为在非开关状态下这些电流为零。
3. 关键特性与误区
非无负载输入电流:IQ仅反映 IC 自身的“开销”电流。在实际无负载情况下,IC 仍需周期性开关以维持输出电压(因为输出端存在泄漏损耗),此时的平均输入电流远大于IQ。
测试条件依赖性:IQ规格仅在数据手册规定的输入 / 输出电压、温度等条件下有效。超出推荐范围时,数值无法保证。
4. 总结
IQ是 DC-DC 开关稳压器在“待机但未工作”状态下的自身功耗基准,反映了 IC 内部基础功能的能耗水平。然而,其数值并不等于实际应用中的无负载电流,需结合系统配置进行综合分析。
5. 实例:TPS61220 静态电流
以 TPS61220 为例,其静态电流 IQ是指 IC 在无负载、非开关(功率级关闭)且已使能状态下的自身功耗电流,典型值为 5.5μA(测试条件:IO= 0 mA, VEN= VIN= 1.2 V, VOUT= 3.3 V)。
TI DC-DC 开关稳压器 TPS61220 静态电流 IQ 与实际系统电流的差异
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文章来源:DigiKey