數(shù)據(jù)表中與靜態(tài)電流相關(guān)的三種常見(jiàn)規(guī)格

在本文中，將介紹直流/直流轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表中與靜態(tài)電流相關(guān)的三種常見(jiàn)規(guī)格——關(guān)斷電流、非開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流和開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流，并對(duì)這些規(guī)格如何影響系統(tǒng)功耗進(jìn)行說(shuō)明。

關(guān)斷電流

關(guān)斷電流是在 IC 關(guān)閉或禁用時(shí)進(jìn)行測(cè)量的。因此，您可能會(huì)認(rèn)為非開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流應(yīng)該一直為零。事實(shí)上，部分 IC 在該狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)泄漏電流，而其他 IC 實(shí)際上具有內(nèi)部電路，即便在IC禁用的情況下，內(nèi)部電路也會(huì)消耗少量電流以維持內(nèi)務(wù)處理功能。

以擺放在商店貨架上的消費(fèi)類電子產(chǎn)品為例，您的智能手表之所以在購(gòu)買之后無(wú)法立即工作，與其 IC的關(guān)斷電流規(guī)格有關(guān)，如圖 1 所示。當(dāng)終端產(chǎn)品在商店貨架上擺放或在倉(cāng)庫(kù)中長(zhǎng)時(shí)間存放時(shí)（溫度可能會(huì)升高，導(dǎo)致電池電量更快耗盡），其中的器件（例如大部分直流/直流轉(zhuǎn)換器）是處于關(guān)斷狀態(tài)的。因此，盡管直流/直流轉(zhuǎn)換器處于禁用狀態(tài)，電池仍在緩慢放電。

圖 1：BQ21061 處于運(yùn)輸節(jié)電模式時(shí)的電池放電電流

部分IC具有多種關(guān)斷狀態(tài)，比如 TI的BQ25120電池充電器的2nA運(yùn)輸模式，或者 TPS61094 升壓轉(zhuǎn)換器的4nA旁路模式。在這些高級(jí)關(guān)斷狀態(tài)下，為了僅消耗極少量的靜態(tài)電流，通常會(huì)啟用非常有限的器件功能。與靜態(tài)電流為700nA的 BQ25120 高阻抗（關(guān)斷）模式和靜態(tài)電流為200nA 的TPS61094 關(guān)斷模式相比，運(yùn)輸節(jié)電模式和旁路模式可將電池運(yùn)行時(shí)間分別延長(zhǎng) 350 倍和 50 倍。

非開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流

非開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流是 IC 已啟用、處于開(kāi)關(guān)脈沖之間且沒(méi)有負(fù)載時(shí)的電流。這一參數(shù)可通過(guò)量產(chǎn)自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備輕松測(cè)得，因此可從大部分開(kāi)關(guān)直流/直流轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)表中找到。

雖然可以根據(jù)非開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流對(duì)不同的 IC 進(jìn)行同類比較，但這種方式無(wú)法對(duì)電池運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行最準(zhǔn)確的估算，原因有二：非開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流不同于消耗的電池電流，而且許多 IC 同時(shí)通過(guò)輸入電壓和輸出電壓消耗靜態(tài)電流。但是，既然輸出電壓及其靜態(tài)電流從根本上來(lái)自輸入端的電池，因而需要采取額外轉(zhuǎn)換或測(cè)量，以獲取輸入電源的等效靜態(tài)電流——不可將兩個(gè)靜態(tài)電流值簡(jiǎn)單相加來(lái)得出消耗的電池總電流。例如，TPS61099 升壓轉(zhuǎn)換器可從輸入電壓消耗400nA靜態(tài)電流，并從輸出電壓消耗600nA靜態(tài)電流，但其空載輸入電流消耗約為 1.3μA 而非 1μA。

開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流

開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流有許多不同的名稱：工作靜態(tài)電流、待機(jī)電流、休眠模式電流、空載輸入電流、低壓降線性穩(wěn)壓器 (LDO) 的接地電流等。它是IC處于工作狀態(tài)且不提供任何負(fù)載電流時(shí)實(shí)際測(cè)得的輸入電流。由于開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流是在實(shí)際情況下而非量產(chǎn)線上所測(cè)得，因此IC偶爾會(huì)進(jìn)行切換以減少損耗并對(duì)輸出端的泄漏進(jìn)行補(bǔ)充。

該參數(shù)是對(duì)空載狀態(tài)下所消耗電池電流的最準(zhǔn)確估算，可在許多數(shù)據(jù)表中找到，例如TPS62840的開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流為60nA，如圖 2 所示。

圖2：60nA靜態(tài)電流直流/直流轉(zhuǎn)換器

對(duì)于大部分時(shí)間都保持超低功耗狀態(tài)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，使用低靜態(tài)電流直流/直流轉(zhuǎn)換器對(duì)于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用所需的電池運(yùn)行時(shí)間至關(guān)重要。例如，智能鎖在大部分時(shí)間內(nèi)處于超低功耗狀態(tài)，等待手機(jī)發(fā)送開(kāi)鎖碼。如果開(kāi)關(guān)靜態(tài)電流過(guò)高，則大部分的電池電量都將消耗在等待中，而不是用于開(kāi)關(guān)鎖。

審核編輯：湯梓紅