在第一部分的末尾,我開始談到無負載輸入電源電流的相關內容。不過,在我繼續下面的內容前,還有一個“靜態”電流需要引起你的注意。
很多DC/DC轉換器具有一個為轉換器內部電路供電的內部低壓降穩壓器 (LDO)。在目前的穩壓器中,LDO的輸入通常由這個轉換器的一個外部引腳提供。它通常被稱為“偏置引腳”,不過,請先查看數據表,以確保轉換器上有這個引腳。當這個輸入被連接至穩壓器的輸出上時,這個偏置電流作為轉換器輸出上的一個額外負載。與其它所有負載一樣,這個負載按照輸入電壓與輸出電壓之間的比率向下轉換。由于它減少了輸入上的電流,并因此提高了效率,所以一個首選的連接方式。
現在讓我們再回到無負載輸入電流。你有時在數據表中找不到這個輸入電流,或者它未在你所需要的條件下被指定。在這個情況下,你可以使用方程式1來估算出一個降壓穩壓器的無負載輸入電流:
由于這個方程式沒有將轉換器中的損耗算在內,所以它給出的是一個最佳情況下的估算值。第一個被稱為IQ 的數據項是我在上一部分中談到的非開關式靜態電流。下一個數據項,IEN 是進入穩壓器使能輸入的電流。很多轉換器需要一定數量的偏置電流流入使能輸入。如果使能引腳被連接至輸入電源,以接通穩壓器的話,那么你必須將這個電流考慮在內;否則的話,這個值為零。數據項IDIV 是反饋分頻器內的電流,使用方程式2,可以很容易地計算出這個值:
數據項IB 代表流入我剛剛談到的偏置輸入的電流。我們以3.5V至36V,3A同步降壓轉換器SIMPLE SWITCHER? LM43603為例。這個數據表中有以下這些典型值(表1)。
表1:LM43603數據表
如果你正在將一個12V輸入轉換為一個3.3V輸出,并且反饋分頻器的總電阻為1M?的話,方程式1和2可給出以下的無負載輸入電流值:
需要注意的一點是,對于LM43603來說,如表1中所示,這個數據表中所表示的是一個典型條件下的無負載輸入電流。
我計算出的30μA電流值有點不同,不過這個值已經十分接近粗略估算值了。
這些方程式告訴你無負載輸入電流取決于輸入電壓、輸出電壓和其它“靜態”電流。你會發現,輸入電流會隨著輸出電壓的增加和輸入電壓的減小而變大。所以,最好的做法就是使用方程式來估算出無負載輸入電流,然后測量真實應用條件下的實際值。
你還可以使用效率曲線來計算DC/DC轉換器的輸入電流,不過這個電流值不是無負載情況下的電流值。理論上,無負載時的效率為零,所以,你必須使用我在本文中介紹的方法估算出無負載電源電流。在任何其它的負載條件下,你可以使用數據表中的效率曲線,連同方程式3來完成計算:
在這里,η是所需條件下的效率值。
以SIMPLE SWITCHER LM22670 3A降壓穩壓器的數據表為例,負載為1.5A,輸入電壓和輸出電壓分別為5.5V和3.3V情況下的效率大約為91%。這使你的輸入電流大約為:
使用和估算數據表中找到的輸入電流并不難,前提是必須確保你看到的值適用于特定的應用條件。
審核編輯:何安
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