超低 IQ COT 控制同步降壓轉換器

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摘要

隨著便攜式、穿戴式和物聯網設備的普及，在空閒模式下對超低能耗的需求是延長電池壽命和降低維護成本的主要要求。 對於這些應用程式，系統大部分時間都處於待機或空閒模式。對於許多應用來說，最大限度地降低靜態電流 （IQ） 是降低功耗和管理電池壽命的關鍵因素。低靜態電流意味著在超輕負載下效率更高，從而延長電池壽命。討論了基於 M3TEK 專有 COT 控制架構在不影響系統性能的情況下實現低 IQ 技術的方法。 此外，還介紹了測量 M3TEK MT8351 系列超低 IQ 元件的超低 IQ 系統輕載效率的方法。

目錄

1. 引言
2. 低 I_Q 設計最佳化
3. 低 I_Q 設備的精確效率測量
4. 結論
5. 參考文獻

引言
當今世界正變得更加依賴電池供電。隨著便攜式、穿戴式和物聯網 (IoT) 設備的快速普及，這類全新的應用正在快速崛起。這些應用的主要電源來自於電池或環境中收集的能量，而系統大部分的運行時間都處於閒置或待機模式。為了延長電池壽命並降低維護成本，系統在閒置模式下必須實現極低的能耗。同時，電源管理系統還需要快速響應負載變化，並為傳感器和無線通訊設備等敏感電路提供嚴格穩定的電壓軌道。
為實現這些目標，低靜態電流 (I_Q) 是 DC-DC 轉換器設計中的一個重要指標，因為它可以提升設備的待機時間並節約能量。因此，在待機或休眠模式下的靜態電流 (I_Q) 是影響電池壽命或其他設備效能的限制因素。DC-DC 設備需要採用高效的電能轉換技術、最佳化的控制架構以及合理化的電源管理模組，以實現低靜態電流 (I_Q)。

低靜態電流I_Q設計的最佳化
對於 DC-DC 轉換器來說，靜態電流 (I_Q) 與無負載時的輸入電流有所不同，這一點有時會被工程師誤解。靜態電流 (I_Q) 的定義是在無負載且非切換模式下，設備處於啟動狀態且輸出電壓仍保持穩定時，DC-DC 轉換器所消耗的電流。所謂的「無負載」是指沒有電流流入輸出端；而「非切換」表示高壓側和低壓側功率開關均處於關閉狀態。靜態電流 (I_Q) 通常來自 VIN、VOUT 或數據手冊中定義的其他引腳。

在降壓轉換器中，如 M3TEK 的 MT8123 數據手冊中所規定的，I_Q 僅來自 VIN。對於升壓或升降壓轉換器，靜態電流 (I_Q) 會從 VIN 和 VOUT 兩端流入，例如在 M3TEK 的升壓轉換器 MT5070 中所指定的情況。