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ZHCSNZ3E January 2023 – October 2025 TPS62870 , TPS62871 , TPS62872 , TPS62873

PRODUCTION DATA

封裝選項(xiàng)

機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

RXS|16
- MPQF606D

散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

訂購(gòu)信息

7.3.2 強(qiáng)制 PWM 和省電模式

該器件可以通過三種不同的方法控制電感器電流以調(diào)節(jié)輸出：

具有連續(xù)電感器電流的脈寬調(diào)制 (PWM-CCM)
具有非連續(xù)電感器電流的脈寬調(diào)制 (PWM-DCM)
具有不連續(xù)電感器電流和脈沖跳躍的脈沖頻率調(diào)制 (PFM-DCM)

PWM-CCM 模式下的導(dǎo)通時(shí)間由方程式 1 給出。對(duì)于非常小的輸出電壓，最短導(dǎo)通時(shí)間 (t_{on, min}) 大約為 50ns，開關(guān)頻率從設(shè)定值開始減少。即使達(dá)到最短導(dǎo)通時(shí)間，器件也會(huì)通過延長(zhǎng)關(guān)斷時(shí)間來保持適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷赫{(diào)節(jié)。

方程式 1.

t_{ON} = \frac{V_{OUT}}{V_{IN} \times f_{SW}}

在 PWM-CCM 運(yùn)行期間，器件以恒定頻率進(jìn)行開關(guān)，電感器電流是連續(xù)的（請(qǐng)參閱圖 7-2）。PWM 運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了超低輸出電壓紋波和理想瞬態(tài)性能。

TPS62870 TPS62871 TPS62872 TPS62873 連續(xù)導(dǎo)通模式 (PWM-CCM) 電流波形

圖 7-2 連續(xù)導(dǎo)通模式 (PWM-CCM) 電流波形

在 PWM-DCM 運(yùn)行期間，該器件以恒定頻率進(jìn)行開關(guān)，電感器電流是不連續(xù)的（請(qǐng)參閱圖 7-3）。在此模式下，該器件會(huì)控制峰值電感器電流以保持選定的開關(guān)頻率，同時(shí)仍能夠調(diào)節(jié)輸出。

可以使用方程式 2 來計(jì)算器件進(jìn)入 PWM-DCM 的輸出電流閾值。

方程式 2.

I_{O U T (C C M - D C M)} = \frac{(V_{I N} - V_{O U T})}{2 L} t_{O N}

根據(jù) 方程式 1，須與 t_ON 一起使用。

TPS62870 TPS62871 TPS62872 TPS62873 不連續(xù)導(dǎo)通模式 (PWM-DCM) 電流波形

圖 7-3 不連續(xù)導(dǎo)通模式 (PWM-DCM) 電流波形

在 PFM-DCM 運(yùn)行期間，該器件使峰值電感器電流保持恒定（處于與轉(zhuǎn)換器的最短導(dǎo)通時(shí)間相對(duì)應(yīng)的電平）并跳過脈沖以調(diào)節(jié)輸出（請(qǐng)參閱圖 7-4）。PFM-DCM 運(yùn)行期間發(fā)生的開關(guān)脈沖與內(nèi)部時(shí)鐘同步。

TPS62870 TPS62871 TPS62872 TPS62873 不連續(xù)導(dǎo)通模式 (PFM-DCM) 電流波形

圖 7-4 不連續(xù)導(dǎo)通模式 (PFM-DCM) 電流波形

可以使用方程式 3 來計(jì)算器件從 PWM-DCM 變?yōu)?PFM-DCM 的輸出電流閾值：

方程式 3.

I_{OUT (PFM - DCM)} = \frac{V_{IN} \times t_{ON_min_PFM}}{2} \times \frac{1 - \frac{V_{OUT}}{V_{IN}}}{L}

在 PFM-DCM 約為 20ns 時(shí)，t_{ON_min_PFM} 為最短導(dǎo)通時(shí)間。

圖 7-5 展示了對(duì)于 2.25MHz 的開關(guān)頻率，該閾值通常如何隨 V_IN 和 V_OUT 進(jìn)行變化。

TPS62870 TPS62871 TPS62872 TPS62873 輸出電流 PFM-DCM 進(jìn)入閾值

圖 7-5 輸出電流 PFM-DCM 進(jìn)入閾值

用戶可以將器件配置為使用強(qiáng)制 PWM (FPWM) 模式或省電模式 (PSM)：

在強(qiáng)制 PWM 模式下，器件始終使用 PWM-CCM。
在省電模式下，器件在中高負(fù)載下使用 PWM-CCM，在低負(fù)載下使用 PWM-DCM，在極低負(fù)載下使用 PFM-DCM。不同工作模式之間的轉(zhuǎn)換是無縫的。

表 7-1 展示了 MODE/SYNC 引腳的功能表以及控制器件工作模式的 CONTROL1 寄存器中的 FPWMEN 位。

表 7-1 FPWM 模式和省電模式選擇

MODE/SYNC 引腳	FPWMEN 位	工作模式	備注
低	0	PSM	請(qǐng)勿在堆疊配置中使用。
低	1	FPWM
高	X	FPWM
同步時(shí)鐘	X	FPWM