多模式開關(guān)電源控制芯片的低功耗設(shè)計(jì)方案

作者：時(shí)間：2012-02-12 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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　　1.6 模式控制邏輯

　　模式控制邏輯用以保證在進(jìn)行模式選擇時(shí)，電源系統(tǒng)正常工作。當(dāng)FB電壓底于0.5 V時(shí)，該控制邏輯通過(guò)內(nèi)部電流滯回比較器自動(dòng)選擇進(jìn)入待機(jī)模式。RUN信號(hào)(其為高電位有效)用來(lái)關(guān)斷綠色多模式反激變換器中的其它控制模塊，以實(shí)現(xiàn)低待機(jī)功耗。

　　圖8 模式控制邏輯

　　2.版圖設(shè)計(jì)及測(cè)試結(jié)果

　　2.1 版圖設(shè)計(jì)

　　圖9給出了制得的多模式開關(guān)電源控制芯片的顯微照片，其中用線框標(biāo)出的部分就是所設(shè)計(jì)的供電模塊，包括：欠壓鎖定電路，數(shù)字電源，模擬電壓源(5 V穩(wěn)定電壓源，4.3 V穩(wěn)定電壓源)，REF_OK等子模塊。兩個(gè)模擬電壓源因功率較大，可視為熱源，將其統(tǒng)一放置在版圖的左邊，而PTAT、帶隙基準(zhǔn)等敏感模塊則盡量遠(yuǎn)離熱源，放置在版圖的右邊，欠壓鎖定電路也放置在版圖的右上角。

　　圖9 芯片的顯微照片

　　2.2 Regulator的測(cè)試

　　5 V 電壓的PSR測(cè)試波形如圖10所示。由此圖可見，其PSR可以達(dá)到-60 dB.該供電模塊在工作頻率為40~130 kHz的綠色多模式反激式控制器中的應(yīng)用表明，它對(duì)來(lái)自電源的干擾具有較好的抑制能力。

　　圖10 5 V電源的PSR

　　2.3 供電系統(tǒng)的測(cè)試

　　UVLO的啟動(dòng)電流測(cè)量值僅為17.8 A,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的低啟動(dòng)電流。系統(tǒng)上電和掉電的測(cè)試結(jié)果如圖11和圖12所示?？梢娤到y(tǒng)在VDD的設(shè)置門限內(nèi)工作良好，REF-OK可以正確指示各個(gè)供電模塊正常工作。掉電過(guò)程正好相反。

　　圖11 供電模塊的上電和掉電過(guò)程(1)

　　圖12 供電模塊的上電和掉電過(guò)程(2)

2.4 模式控制和效率測(cè)試

　　系統(tǒng)的多模式控制測(cè)試結(jié)果見圖13。中載或重載下系統(tǒng)采用PWM 模式工作，許多單元的供電電源為REG=5 V.極輕載條件下則關(guān)斷5 V的供電電源，減小系統(tǒng)的待機(jī)功耗，同時(shí)也有利于減小EMI和噪聲。其過(guò)程如下：當(dāng)FB電壓低于一個(gè)閾值時(shí)，待機(jī)模式選擇，則SHUTDOWN信號(hào)變高，關(guān)斷5 V 電壓源REG模塊，同時(shí)VDD-AD繼續(xù)給芯片供電，保證在輕載時(shí)芯片的檢測(cè)能夠連續(xù)實(shí)現(xiàn)。