※文章轉載自電源網,作者為r7XjIKq6
上篇介紹了羅姆電池管理解決方案評估板REFLVBMS001-EVK-001的系統構成和Battery供電開關機的測試,本篇將繼續針對BUCK芯片進行紋波測試、空滿載起機測試、動態負載測試等深度測評。
■ BUCK芯片穩態紋波
CH3: SW;
CH7: iL,電感電流;
以下是3.6Vin-3.3Vout工況下的紋波測試。
? 空載紋波-7mV Vpp
可以看出該芯片支持Burst模式,控制邏輯也很簡單,當Vout達到設定high值時SW關閉,等待Vout降低到設定low值時SW動作上管開通向輸出傳遞能量Vout升高,可以看出每隔大約80ms開關管才動作一次,這也是該芯片能做到極低功耗的一個原因。
不過因為是burst模式,也就意味著開關頻率會隨著負載的變化而發生改變,后面緩慢增加負載也會開到開關頻率的變化。
? 10uA負載紋波-15mV Vpp
10uA負載時輸出Vout ripple大小不均勻,這也導致了Ripple增大,這是因為脈沖個數有1-2個不固定導致,推測主要是內部檢測Vout時有noise干擾導致比較器動作次數不固定。
? 1mA負載紋波-7mV Vpp
1mA負載脈沖已經可以均勻打出,ripple形狀比較固定
? 100mA負載紋波-7mV Vpp
100mA負載電感電流已經進入CCM
? 500mA滿載紋波-20mV Vpp
■ BUCK芯片空滿載起機測試
CH1: VIN;
CH2: VOUT;
CH3: SW;
CH7: iL,電感電流;
? 空載起機波形, 電感電流最大值達到340mA
? 滿載500mA起機波形, 電感電流最大值達到863mA,因此選擇電感時要考慮余量防止電感飽和;
■ BUCK芯片動態負載測試
buck采用的COT控制,該控制方法最大的優勢就是響應迅速,很多VR buck場合都會采用這種控制方法,下面我們來看看動態響應如何吧。
? 0-500mA 跳變測試
放大細節來看一下:
0-500mA加載恢復時間用了16us,電壓跌落達到了87mv,效果并沒有很驚艷。
500mA-0mA減載恢復用了30us左右,電壓過沖60mV。
? 250-500mA 半載切滿載跳變測試
250mA和500mA buck均工作在CCM狀態,調整時間快了很多,均在10個us左右。
整體來看,消費級使用動態效果已經算是不錯的了。
■ BUCK芯片輸出短路測試
最后來看看當輸出短路時,芯片會如何應對。
可以看到數出短路時電感電流最高沖到1.344A,從芯片內部來看,對buck上下管均進行了電流采樣,應該對上管和下管都設置了OCP限流點
■ BUCK芯片效率測試
測試設備采用Keysight 6位半精度雙通道SMU B2912,測試采用keysight上位機軟件Quick IV,設置Vin 3.6,4.2和5.5V三個點;Iout 設置10uA-0.5A 共200個點對數序列掃描。整個過程可以在幾分鐘內完成,另外設置測量速度為Long-10PLC盡量減小測量誤差。
可以看到10uA負載基本上效率就已經上90%了,效率方面表現優異,最高效率點在3.6Vin 負載130mA左右,達到了97%。
■ BUCK芯片空載和shutdown關機電流
最后到了這顆芯片主打的低功耗測試,3.6Vin3.3Vout空載時僅有188nA輸入電流,將EN短路芯片shutdown測試輸入電流僅有6nA,納悶怎么shutdown電流只有6nA比規格書標稱的typ值小很多。
? 3.6Vin-3.3Vout 空載輸入電流
? 3.6Vin-EN接地shutdown時輸入電流
總體來看這顆芯片在IoT應用方面表現還是很不錯的,極低的空載和shutdown電流,極高的輕載效率,還算滿意的動態效果和表現優異的輸出ripple水平。
以上是本次測評全部內容,感謝閱讀。
審核編輯:湯梓紅
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