ZHCT457 February 2024 TPS62873 , TPS62876-Q1 , TPSM8287A10 , TPSM8287A12 , TPSM8287A15
4 開關(guān)頻率變化
除了保持快速瞬態(tài)響應(yīng)（可通過 COMP 引腳上的外部補(bǔ)償進(jìn)一步改善和調(diào)整）外，固定頻率 DCS-Control 還可提供具有嚴(yán)格容差規(guī)范的固定開關(guān)頻率。由于開關(guān)頻率是通過振蕩器直接設(shè)置，而不是通過導(dǎo)通計(jì)時(shí)器間接控制，因此器件專用數(shù)據(jù)表中對(duì)頻率容差進(jìn)行了規(guī)定。 表 1 和表 2 將使用固定頻率 DCS-Control 拓?fù)涞?TPS62876-Q1 的開關(guān)頻率規(guī)格與 DCS-Control TPS62869 降壓轉(zhuǎn)換器的典型頻率規(guī)格進(jìn)行了比較。
| 參數(shù) | 測(cè)試條件： | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| fSW | 開關(guān)頻率 | fSW = 1.5MHz，PWM 運(yùn)行 | 1.35 | 1.5 | 1.65 | MHz |
| fSW = 2.25MHz，PWM 運(yùn)行 | 2.025 | 2.25 | 2.475 | |||
| fSW = 2.5MHz，PWM 運(yùn)行 | 2.25 | 2.5 | 2.75 | |||
| fSW = 3MHz，PWM 運(yùn)行 | 2.7 | 3 | 3.3 | |||
| 參數(shù) | 測(cè)試條件： | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| fSW | PWM 開關(guān)頻率 | IOUT = 1A，VOUT = 0.9V | 2.4 | MHz | ||
圖 4 和圖 5 比較了應(yīng)用中開關(guān)頻率的實(shí)際變化與負(fù)載電流間的關(guān)系。這兩款器件都支持省電模式，在負(fù)載電流較低時(shí)（兩幅圖的左側(cè)）頻率降低。在 PWM 模式下運(yùn)行（電流較大）時(shí)，固定頻率 DCS-Control 的開關(guān)頻率得到精確控制，而 DCS-Control 的開關(guān)頻率則會(huì)隨著負(fù)載的增加而略有提高。在強(qiáng)制 PWM 模式下（未顯示），固定頻率 DCS-Control 可在空載時(shí)保持恒定頻率。
圖 4 采用 DCS-Control 的 TPS62869 的開關(guān)頻率變化。
圖 5 采用固定頻率 DCS-Control 的 TPSM8287A12 電源模塊的開關(guān)頻率變化。除省電模式外，還有兩種情況開關(guān)頻率也會(huì)偏離振蕩器設(shè)定的頻率：強(qiáng)瞬態(tài)負(fù)載期間和達(dá)到最短導(dǎo)通時(shí)間時(shí)。在施加大負(fù)載時(shí)，高側(cè) MOSFET 的導(dǎo)通時(shí)間可能長(zhǎng)于整個(gè)開關(guān)周期；在移除大負(fù)載時(shí)，高側(cè) MOSFET 的關(guān)斷時(shí)間可能長(zhǎng)于整個(gè)開關(guān)周期。這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致由于導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)間過長(zhǎng)而缺失一個(gè)或多個(gè)脈沖。
如果達(dá)到高側(cè) MOSFET 的最短導(dǎo)通時(shí)間，固定頻率 DCS-Control 和 DCS-Control 都會(huì)降低開關(guān)頻率，以滿足最短導(dǎo)通時(shí)間并維持輸出電壓調(diào)節(jié)。這些器件的性能相比某些電流模式器件有所改進(jìn)，因?yàn)殡娏髂Ｊ狡骷?huì)保持頻率不變，并升高輸出電壓，以滿足所需的最短導(dǎo)通時(shí)間。雖然固定頻率 DCS-Control 和 DCS-Control 都以相同的方式降低開關(guān)頻率 [2]，但固定頻率 DCS-Control 達(dá)到最短導(dǎo)通時(shí)間并降低頻率的工作條件較少，因?yàn)槠渥疃虒?dǎo)通時(shí)間更短。例如，TPS62876-Q1 規(guī)定其在 5V 輸入電壓和工作溫度范圍內(nèi)的最短導(dǎo)通時(shí)間的最大值為 44ns。如此低的最短導(dǎo)通時(shí)間值使得汽車、航空航天和國(guó)防等領(lǐng)域的低輸出電壓應(yīng)用能夠在整個(gè)系統(tǒng)有時(shí)需要的較高頻率區(qū)域工作。