DC/DC转换器抑制纹波的必要性和用途

 

　　1、电源的构成

　　采用线性电压调整器还是DC/DC转换器

　　在讨论机器的电源构成时，是否在为采用线性电压调整器还是DC/DC转换器而烦恼?当LSI的工作电压下降，工作于i.8V或1.2V工作时，如线性电压调整器用于来自5V线路或锂离子电池的驱动时，将产生大量的热损耗，不能有效地使用能量效率。众所周知，在这种情况下如果使用降压DC/DC转换器，能高效率地转换电压。但是，如使用DC/DC转换器，会立刻有许多例如[产生噪声]、[外置零部件多而导致成本增高]、[设置定数的手续繁杂]等由于[使用时所需要的事项]而阻碍使用的意见。

　　本次调查记录中，通过说明TORF,X的DC/DC转换器XC9235/XC9236/XC9237的工作状况，来理解DC/DC转换器的基本特征和工作原理。此外，XC9230/XC9236/XC9237系列的外置零部件少，是不需调整定数的一体集中型DC/DC转换器，其特长在于同时满足低噪声和提高功率转换效率双方面，是应用与无线机器等深受欢迎的IC。

　　2、降压DC/DC转换器IC XC9235/XC9236/XC9237的特征

　　最近出现了很多只为外置零部件少的降压DC/DC转换器追加线圈和电容即可简单地达到工作目的的产品。这是因为只追加1只即使与LDO电压调整器相比也属小型的线圈来构成零部件，即可简单地得到高效率电源。

　　XC9235/XC9236/XC9237系列

　　特瑞仕半导体公司的XC9235/XC9236/XC9237系列产品，内置了采用P沟道MOSFET和N沟道MOSFET输出电流驱动器的降压同步整流型DC/DC转换器。由内部的IC来决定为稳定工作所需要的电路定数，外置零部件只需要产品目录中记载的输入和输出电容及线圈即可工作，是一体集中型DC/DC转换器。能提供高达600mA的输出电流。(参照图1)

　　

 

　　这种Ic随型号不同而控制方式也不同.XC9235为PWM工作、XC9236为PWM，PFM自动转换工作、XC9237PWM/PFM自动转换工作以外，还具备另加的用手动信号固定于PWM工作功能的产品。备有1.2MHz和3MHz两种开关动作频率的产品。可以按需要如重视能量转换率则选择l.2MHz:如优先小型化则选择比线圈尺寸还小的3MHz产品。此外，还备有可选择的丰富功能和特性能对应于各种不同用途，

　　高速数启动和CL放电功能，可使导通、切断时的上升和下降怏速地进行，能方便地设置组合电源的顺序，

　　1.XC9235/XC9236/XC9237的选择表

　　

 

　　提供了SOT-25和USP-6C(2.OmmX l.8mm t;0.6mmMAX)、USP6EL (2.Omm×1.8mm t=0.4mmMAX)封装.

　　照片l表示封装的大致外观，照片2表示与周围零部件组合的实装电路扳，

　　

 

　　图2表示XC923 5/XC92 36/XC92 37的内部方框图

　　

 

　　图2表示XC923 5/XC92 36/XC9237的内部方框图。

　　内部电路由基准电压、误差放大器、振荡器、指示灯波形、PWM比较器、UVLO、限定电流电路等构成，固定输出电压型由激光微调固定调整了内部电阻RUR2的电阻比.工作电压范围在l.8V--6V之间，此外，内部调整了放大器的相位补偿及送信频率、软启动时间等，可以完全无须调整地使用。

　　3、新的试验和实施

　　■PWlldUPFM自动转捷工作

　　降低损耗

　　使用DC/DC转换器所期待的最大目的之一是高效率地转换能量。提高效率的方法在于降低损耗，

　　如图3所示，作为发生损耗的问题，可以列举Ic的消耗电流、驱动器晶体管导通电阻产生的热

　　损耗，线圈的串联连接而产生的损耗等重大原因。

　　图3降压DC/DC转换器的主要能量损耗部分

　　

 

　　PFM控制工作和PWM控翻工作

　　在此，对应于负载电流控制开关次数的PFM控制工作非常有效.PFM工作是在负载电流小时，进行减少单位时间内开关次数的工作，力图佯低消耗电流和贯通电流等无效电流来提高效率，这种Ic由PFM工作把无负载时的消耗电流抑制在15pA以下。随负载电流增大Ic的消耗电流相对地变至极小，此时要求纹波电压更小的PWM工作状态。