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高速開關(guān)芯片的測試解決方案

2021-12-15 10:15:54
高速開關(guān)芯片的測試解決方案
詳細介紹:

隨著使用需求的改變,便利為優(yōu)先作為首要的考慮。設(shè)備端就有著很大的變化,越發(fā)的向小型化方向發(fā)展,但是由于成本的因素1Mhz以上的高速開關(guān)頻率的BUCK型DCDC轉(zhuǎn)換器的市場占比量正在全面替代傳統(tǒng)的52Khz-520Khz的DCDC控制器。根據(jù)了解其具備更加高的開關(guān)速度、極小化的電感容量和輸出電容特點,高速的開關(guān)則代表著工作時出現(xiàn)更小的紋波。

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關(guān)于高速的開關(guān)芯片還有一個問題是,為了輕負載高效率,更多更復(fù)雜的控制模式還是十分常見的。就比如下圖所示的這顆芯片手冊中所顯示的,在不同的負載電流下,總共有三種開關(guān)模式。

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面對如此多復(fù)雜的開關(guān)模式,還需要兼顧小型化的電感需求,其次要避免電感飽和問題。在產(chǎn)品定型時一定要做出針對自己工況的量化數(shù)據(jù)。但是這樣高速的開關(guān)頻率,對電流的測量發(fā)出了非常嚴酷的挑戰(zhàn)。一只超高速且值得信賴的電流探頭是必然的結(jié)果。

在此為大家整理出了一位用戶選型到一顆較好的降壓型BUCK芯片,但是卻為外圍的電感選型困惑。通過了解得知用戶希望精準而簡便的方式,量化評估電感的飽和電流Ista的選擇。

按照上面所描述的問題幫助用戶配置了入門級示波器TBS2000B方案。此示波器一次在入門級價位內(nèi),配備了TEKVPI接口,能夠十分便利的插入并且自動識別探頭。

在這里推薦使用的是TCP0030A探頭,此探頭可以達到120Mhz帶寬,對于高速BUCK信號的測量十分合適。

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被測器件是一顆52V 1.2Mhz的降壓型BUCK芯片,面對如此高的開關(guān)頻率,的確是在紋波和電感尺寸方面能夠獲得極大的優(yōu)勢,然而同時也為電流的測量提出了很高的難度。TCP0030A完全可以滿足。

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下圖是負載到300mA時的PWM模式下的開關(guān)波形:

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上圖所示的綠色為SW節(jié)點開關(guān)波形、黃色為輸出紋波、紅色電感電流。但是考慮到本BUCK還提供輕負載高效率的SKIP和Burst模式,因此也要仔細評估這兩個模式下的電感電流。

下圖為負載電流在28mA時進入Burst模式的波形。

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下圖所展示的為負載在2mA時,芯片進入skip模式。

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可以非常清晰的看到了本BUCK器件處于非常低的紋波水平。

能夠通過本套配置,輕松測量得到用戶滿意的電感選型指南。已優(yōu)化成本,PCB占位面積,并且留出相當(dāng)?shù)脑6龋笤僖罁?jù)實際的工況,可以簡單選擇適合的Ista的電感來避免造成飽和。

系統(tǒng)配置

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我司國產(chǎn)高性價比替代方案如下:

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