超低静态电流 (IQ) COT 控制同步降压转换器

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摘要

随着便携式、穿戴式和物联网 (IOT) 设备的普及，闲置模式下超低能耗的需求成为延长电池寿命和降低维护成本的关键要求。在这类应用中，系统大部分时间处于待机或闲置模式。对于许多应用而言，降低静态电流 (I_Q) 是减少功耗和管理电池寿命的重要因素。较低的静态电流意味着在超轻负载条件下具有更高的效率，从而延长电池寿命。本文探讨了如何基于 M3TEK 专有的 COT 控制架构实现低 I_Q 技术，而不损害系统性能。此外，还针对 M3TEK的MT8351 系列超低静态电流设备，说明了测量超低 I_Q 系统轻载效率的方法。

目录

1. 引言
2. 低 I_Q 设计优化
3. 低 I_Q 设备的精确效率测量
4. 结论
5. 参考文献

引言
当今世界正变得更加依赖电池供电。随着便携式、穿戴式和物联网 (IoT) 设备的快速普及，这类全新的应用正在快速崛起。这些应用的主要电源来自于电池或环境中收集的能量，而系统大部分的运行时间都处于闲置或待机模式。为了延长电池寿命并降低维护成本，系统在闲置模式下必须实现极低的能耗。同时，电源管理系统还需要快速响应负载变化，并为传感器和无线通信设备等敏感电路提供严格稳定的电压轨道。
为实现这些目标，低静态电流 (I_Q) 是 DC-DC 转换器设计中的一个重要指标，因为它可以提升设备的待机时间并节约能量。因此，在待机或休眠模式下的静态电流 (I_Q) 是影响电池寿命或其他设备效能的限制因素。DC-DC 设备需要采用高效的电能转换技术、优化的控制架构以及合理化的电源管理模块，以实现低静态电流 (I_Q)。

低静态电流I_Q设计的优化
对于 DC-DC 转换器来说，静态电流 (I_Q) 与无负载时的输入电流有所不同，这一点有时会被工程师误解。静态电流 (I_Q) 的定义是在无负载且非切换模式下，设备处于启动状态且输出电压仍保持稳定时，DC-DC 转换器所消耗的电流。所谓的「无负载」是指没有电流流入输出端；而「非切换」表示高压侧和低压侧功率开关均处于关闭状态。静态电流 (I_Q) 通常来自 VIN、VOUT 或数据手册中定义的其他引脚。

在降压转换器中，如 M3TEK 的 MT8123 数据手册中所规定的，I_Q 仅来自 VIN。对于升压或升降压转换器，静态电流 (I_Q) 会从 VIN 和 VOUT 两端流入，例如在 M3TEK 的升压转换器 MT5070 中所指定的情况。