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开关稳压器的特性和评估方法

电源IC技术规格的解读方法:电气特性的要点

针对“电源IC技术规格的解读方法”,继“技术规格的封面”、“框图”、“绝对最大额定和推荐工作条件”之后,本项接着说明“电气特性的要点”。

无论哪方,理解开关稳压器的特性和评估方法之后,解读电源IC的技术规格是非常重要的事情。

・电气特性的要点
技术规格中必定会有显示IC特性及其保证值的规格值表。设计时虽然会使用此特性值,但可惜的是所有条件不可能都显示特性值。因此,特性值在已决定的电源电压、温度等条件下有规定。而很多条件值,例如Ta=25℃的值,而非Ta=25.1℃的值。不过,实际使用条件不可能刚好Ta=25℃,设备启动时虽然是室温,不过时间一久机箱内便会上升至50℃等例子不在少数。

也就是说,规格值表的值可以理解其数值为何种条件、是否为最小值或最大值等保证值、是否为标准值(typ),进一步添加后使用。以下为规格值表的参考例。红色箭头的地方规定了条件。在这些条件下可以保证记载的值,但是条件只要稍微不同便无法保证。此例中,温度条件为Ta=25℃,温度方面有时会提示所有工作温度范围的保证值。此时,当然就要参照所有温度范围的保证值。

8D_spec_1

◆规格值表有显示设计所不可欠缺的特性值

  • 注意保证值的条件(红色箭头)。利用图表判断是否参考尽可能接近自我使用条件的条件值
  • 几乎所有规格值都为指定条件下某一点值,故有温度或电源电压等变动要件时必须以图表确认
  • 规格值栏的最小/最大值为保证值。标准(Typ)非保证值
  • 设计可以参考标准值,但必须进行最糟条件(最少/最大值)的验证

其次,应该思考IC特性值和应用电路特性值的关系。必须理解的是,电源IC的规格值并非为直接使用该IC的电源特性值。

示例如下。作为输出电压设定基准的FB引脚电压(有些厂商称为参考电压)基本上有规定并保证最大值和最小值。因此无庸置疑,当然是决定输出电压的重要特性值。

近年来开关电源用IC虽然FB引脚电压大多具有±1%等之高精度,但可惜的是在连接分压电阻后设定输出电压时(此工作模式规格)输出精度无法保证±1%。简而言之,使用电阻值和FB引脚电压公称值所计算的输出电压,只要有电阻和FB引脚电压的容许差,除非偶然否则绝对不会如计算值所示。
以下为使用±1%精度电阻而且FB引脚电压精度±1%时输出电压的误差例。

◆规格值并不等于电源特性(性能)的例子

输出电压的精度包含如下
・FB电压的误差:±1%
・电阻的公差:精度(例±1%)+系列近似值的选择(不限为计算的电阻值)

8D_spec_2

8D_fb_vout

也就是说,如果打算制造输出电压精度±1%的电源时,如果选择FB引脚电压精度±1%的电源IC,则输出电压精度±1%便无法保证。或许会有“如果以最糟情况来计算的话,标准值(typ)将会进入±1%”之意见,不过如果要求严格保证时应该为“不可能”。

以此方式,规格值毕竟是IC的特性值,架构电路时虽然会有所呈现,但必须知道的是并非可以原封不动获得该值或特性。

关键要点:

・电源设计有必要解读电源IC的技术规格。

・IC的规格值和电源电路的特性值不会一致。

・所有特性并不会规格值化。

・图表或波形有时会补充规格值沒有的特性,务必检查。