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高速开关芯片的测试解决方案

2021-12-15 10:15:54
高速开关芯片的测试解决方案
详细介绍:

随着使用需求的改变,便利为优先作为首要的考虑。设备端就有着很大的变化,越发的向小型化方向发展,但是由于成本的因素1Mhz以上的高速开关频率的BUCK型DCDC转换器的市场占比量正在全面替代传统的52Khz-520Khz的DCDC控制器。根据了解其具备更加高的开关速度、极小化的电感容量和输出电容特点,高速的开关则代表着工作时出现更小的纹波。

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关于高速的开关芯片还有一个问题是,为了轻负载高效率,更多更复杂的控制模式还是十分常见的。就比如下图所示的这颗芯片手册中所显示的,在不同的负载电流下,总共有三种开关模式。

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面对如此多复杂的开关模式,还需要兼顾小型化的电感需求,其次要避免电感饱和问题。在产品定型时一定要做出针对自己工况的量化数据。但是这样高速的开关频率,对电流的测量发出了非常严酷的挑战。一只超高速且值得信赖的电流探头是必然的结果。

在此为大家整理出了一位用户选型到一颗较好的降压型BUCK芯片,但是却为外围的电感选型困惑。通过了解得知用户希望精准而简便的方式,量化评估电感的饱和电流Ista的选择。

按照上面所描述的问题帮助用户配置了入门级示波器TBS2000B方案。此示波器一次在入门级价位内,配备了TEKVPI接口,能够十分便利的插入并且自动识别探头。

在这里推荐使用的是TCP0030A探头,此探头可以达到120Mhz带宽,对于高速BUCK信号的测量十分合适。

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被测器件是一颗52V 1.2Mhz的降压型BUCK芯片,面对如此高的开关频率,的确是在纹波和电感尺寸方面能够获得极大的优势,然而同时也为电流的测量提出了很高的难度。TCP0030A完全可以满足。

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下图是负载到300mA时的PWM模式下的开关波形:

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上图所示的绿色为SW节点开关波形、黄色为输出纹波、红色电感电流。但是考虑到本BUCK还提供轻负载高效率的SKIP和Burst模式,因此也要仔细评估这两个模式下的电感电流。

下图为负载电流在28mA时进入Burst模式的波形。

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下图所展示的为负载在2mA时,芯片进入skip模式。

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可以非常清晰的看到了本BUCK器件处于非常低的纹波水平。

能够通过本套配置,轻松测量得到用户满意的电感选型指南。已优化成本,PCB占位面积,并且留出相当的裕度,之后再依据实际的工况,可以简单选择适合的Ista的电感来避免造成饱和。

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我司国产高性价比替代方案如下:

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