發布日期：2022-04-28 點擊率：25
設計一個空負載時流耗僅有幾微安的DC/DC轉換器可以被看作是用打火機油為大排量汽車補充燃料 – 你也許能讓他運轉，但是并不容易！在大多數新式DC/DC轉換器中，滿負載時的高效率已司空見慣，然而，在負載被禁用或者斷開時實現高效率仍然是一項困難且/或者開銷很大的任務。
很多汽車和工業應用不但在滿負載時要求從主電源到低至負載點 (POL) 電壓的高效12V或24V降壓電力轉換，而且在器件處于空閑或者關斷狀態時需要流耗極低。為了實現如此低的電流，你可以簡單地使用一個與降壓轉換器并聯的低壓降穩壓器 (LDO) ，在系統進入輕負載/無負載狀態時從電池汲取最少的電流。
最終，在系統中延長電池使用壽命的理想情況將是禁止任何可能的器件使用輸入電源。然而在某些情況下，對于系統中的特定組件，仍然需要為他們提供穩壓電壓，以便在關斷狀態期間實現與其他系統塊的通信（即汽車應用中的CAN總線收發器）。不是專門針對輕負載效率而設計的DC/DC轉換器在沒有負載的時候流耗為幾毫安。此外，那些的確在高負載時表現出高效率的轉換器將采用頻率折返機制和斷續運行模式，從而導致嘈雜輸出電壓和過多電磁干擾 (EMI)。LDO是輕負載情況的理想選擇，這是因為LDO可被設計成在保持低噪聲輸出電壓的同時消耗極低的電流。進入輸入的無負載電流（也被稱為“接地電流”）可以為幾微安級或者更低。因此，將轉換器和LDO的性能組合在一起具有明顯的優勢。
如果設計人員能夠在負載將變為最小時禁用DC/DC轉換器的話，有一個可將二者并聯使用的簡單方法，就是設計人員使用啟用/禁用轉換器的信號來控制負載。圖1中顯示了這樣的一個示例：
圖 1 – DC/DC轉換器與LDO并聯時的方框圖
圖2給出了一條低lq LDO效率曲線的普通示例，其中還繪制了一條用于較高電壓轉換（即12V至1V）的DC/DC轉換器的效率曲線。輕負載時，LDO效率更高。如果系統絕大多數時間處于輕負載狀態，使用LDO來調節電壓能夠極大地改進總體系統效率。
執行圖1中的電路要求轉換器輸出電壓被設定為高于最大LDO輸出電壓。在正常運行時，當轉換器被啟用，轉換器將調節輸出電壓并將電流提供給負載。大多數LDO不能灌電流，從而需要依賴來自導通器件的負載電流調節輸出。將LDO的輸出電壓拉高到其標稱電壓以上將強制LDO進入未穩壓狀態，在這個狀態中，電流將不會從輸入流到輸出，而DC/DC轉換器將高效運轉，就好像未連接LDO一樣。
一旦DC/DC轉換器被禁用，他將停止開關，而輸出電壓將下降，直到LDO開始調節輸出。在再次被啟用時，DC/DC轉換器將在預偏置條件下啟動（啟動時輸出上有正電壓的情況被稱為“預偏置”）。轉換器將開始其啟動過程，而不從輸出節點灌入任何電流，最終將輸出上的電壓拉高到標稱LDO電壓以上，并且重新獲得對輸出的控制。
請仔細看一下一塊容量1400mAh的電池的使用壽命簡單計算方法。比如說器件在電池已經完全充電后被保持在待機狀態，而連接在其上的電源是一個無負載時靜態電流為10uA的LDO，或者是一個空負載時靜態電流為200uA的DC/DC轉換器。
電池容量 | 使用DC/DC轉換器時的電池使用壽命（完全首次充電） | 使用LDO時的電池使用壽命（完全首次充電） |
1400 mAh | 1400 / 0.2 = 7000 小時 7000 / 24 = 291.7 天 | 1400 / 0.01 = 140000 小時 140000 / 24 = 5833.3 天 |
電池壽命可以延長20倍！在以下一次博客發帖中，我們將討論一個示例，看看如何用TI器件來實現。
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