簡述電源設計控制的利弊權衡

作者：Chris Glaser Texas Instruments

我的夢想之車

作為普通人，我們每天都要在不同的產(chǎn)品選項之間做出權衡。我真的很想開一輛鮮紅色的昂貴運動跑車，可我根本攢不夠這么多錢去買。不過每當我在我家附近的小賣部買東西時，總喜歡擺闊，買 Blue Bell 冰激淋，不買該店品牌的冰激淋。對我來說，這類權衡與我在日常生活中所做的無數(shù)其它權衡都與我所能接受的購買商品的價值息息相關。開高檔車的價值并不值買豐田車的價差，但整整 1/2 加侖容器中更美味冰激淋的價值當然就很值了。

作為工程師，我們面臨設計挑戰(zhàn)時也要對呈現(xiàn)在我們面前各種選項做出權衡。對于新一代智能手機或平板電腦的設計，還要用前一代機型使用的電源嗎？或者我應該采用能夠實現(xiàn)更高性能與更便捷系統(tǒng)集成的較新電源？在新應用中設計重復利用與優(yōu)化老式設計相比，有多大的價值？我該使用已嘗試過的東西還是選擇高新技術？

現(xiàn)在，在您的新一代電源設計中，這兩者您都可以得到了！我們通過對多年電源設計經(jīng)驗的總結，創(chuàng)建了一款全新的控制拓撲，其完美整合了最常見傳統(tǒng)控制拓撲的優(yōu)勢，包括電壓模式、電流模式以及磁滯。結果呢？就是我們擁有了 DCS-Control，也就是無縫轉換至省電模式的直接控制。這種高效低輸出紋波（即使在省電模式下）與無縫模式轉換將讓您的新一代電源設計工作更上新臺階。設想一下，在 1mA 負載電流下獲得 90% 的效率并仍保持不到 1% 的輸出紋波。現(xiàn)在這已經(jīng)完全可能了?！陡咝У图y波 DCS-Control? 提供無縫 PWM／省電轉換》一文全面介紹了這一價值定位的詳細信息。

DCS-Control 拓撲在您的新一代電源設計中能幫助您做好哪些權衡？

閱讀原文，請參見http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2013/08/29/easing-power-supply-design-tradeoffs.aspx

更多有關DC-CONTROL的信息：

TPS621x 系列低功耗 DC/DC 轉換器

測量控制系統(tǒng)的環(huán)路增益，增強解決方案性能。

控制環(huán)路帶寬可反映輸出電壓從快速負載變化中恢復所需的響應時間，如處理器從睡眠狀態(tài)到工作狀態(tài)的轉換。

TPS621x 系列低功耗 DC/DC 轉換器可在整個負載范圍內(nèi)實現(xiàn)高性能效率，能夠通過小型 2 毫米 x 2 毫米及 3 毫米 x 3 毫米封裝實現(xiàn)最小的工作電源。

DCS-Control? 拓撲

DCS-Control? 拓撲可提高 TI 降壓穩(wěn)壓器的功率密度與效率

設計人員面臨的挑戰(zhàn)是在不影響 DC 輸出準確度的情況下，既要滿足峰值電壓不斷提高的需求，又要確保整個負載范圍內(nèi)的高效率。TI 低功耗 DC/DC 轉換器中所使用的 DCS-Control? 架構（無縫轉為省電模式的直接控制）是一款高級穩(wěn)壓拓撲，完美整合了磁滯、電壓及電流模式控制的優(yōu)勢。

AC 控制環(huán)路：獲得輸出電壓變化信息，并將其直接提供給快速比較器級，可對動態(tài)負載變化做出迅速響應；

電壓反饋環(huán)路：實現(xiàn)準確的 DC 負載調(diào)節(jié)；

內(nèi)部補償調(diào)節(jié)網(wǎng)絡：采用小型外部組件及低 ESR 電容器實現(xiàn)快速穩(wěn)定的工作。

DCS-Control? 拓撲支持中高負載條件以及省電模式的脈寬調(diào)制 （PWM），可在輕負載工作情況下保持高效率。就較早時候的 DC/DC 穩(wěn)壓器而言，PWM 與省電模式之間的轉換可增大輸出電壓紋波與隨機抖動。為了避免這一問題，設計人員只能將轉換器轉換為純 PWM 配置，犧牲噪聲敏感型應用的效率。

TI 最新降壓轉換器產(chǎn)品系列中的 DCS-Control? 拓撲可通過 PWM 與省電模式之間的無縫轉換解決這一問題，因為它可采用一個統(tǒng)一構建塊同時支持兩種模式。最新 TPS62130 系列不但支持高達 3A 的輸出電流，而且還整合了該 DCS-Control? 拓撲。TPS62130 除了是穩(wěn)健通用降壓轉換器（如支持大型輸出電容范圍）之外，還可配置為 LED 驅動器，支持 PWM 或模擬調(diào)光。

FB 與接地 （RCS） 之間的電阻器可決定調(diào)節(jié)電流，而 SS/TR 與接地 （RCS） 之間連接的另一個電阻器則可降低通過 RCS 的電壓，盡可能保持最高的效率。

如欲了解有關該配置的更多詳情，敬請查閱應用手冊 slva451。

TPS62130 具有豐富的特性集（引腳可選輸出電壓與開關頻率、軟起動與跟蹤、電源狀態(tài)良好），支持僅 95 平方毫米的解決方案尺寸（固定輸出電壓版本）。

查看支持不同輸出電流選項與不同特性集的 TPS62140、TPS62150、TPS62160 以及 TPS62170。

編輯：jq