高效率

　　DC/DC變換器(即降壓變換器)的效率受3個因數(shù)影響。在高輸出電流下，效率主要由內(nèi)部電源開關的電阻決定，所以低電阻是重要的。

　　在降壓變換器中，工作在固定頻率脈寬調(diào)制(PWM)模式，占空比依賴于輸入/輸出電壓比。對于低輸出電壓，內(nèi)部低端開關(NMOS)導通時間遠長于高端開關(PMOS)。對于高輸出電壓，大部分時間是高端開關導通。

　　對于10mA~200mA范圍內(nèi)的輸出電流，開關電阻不是損耗的主要考慮，而電源開關的柵極電荷和電感器損耗決定效率。適合的開關頻率到輸出電流是在此工作范圍內(nèi)保持高效率的關鍵技術，此技術稱之為脈沖頻率模式(PFM)。PFM提供給輸出一恒定能量，結果在高輸出電流有較高的開關頻率、在低出電流有低開關頻率(具有低開關損耗)。在變換器有非常低輸出電流時，由靜態(tài)電流電源引起的恒定損耗決定效率。

　　TPS650240對于Samsung應用處理器應用是最佳的(表1)，這種應用處理器要求1V(在低電壓模式)和1.3V(在正常工作模式)芯核電壓。為使外部元件最少，降壓變換器1具有固定3.3V或2.8V輸出(專用于I/O電壓)。變換器2是用于2.5V或1.8V存儲器。變換器3的輸出電壓可在1V和1.3V之間變化，這取決于數(shù)字輸入(DEFDCDC3)的狀態(tài)(見圖4)。因此，不需要外部元件來設置兩個降壓變換器的電壓。為了保持靈活性，可以連接一個外部電壓分壓器來設置變換器1和2輸出電壓在0.6V到輸入電壓(Vbat)范圍(圖4)。

　　圖4 設置變換器1和變換器2的輸出電壓

　　表1 TPS65024X功能

　　TPS65024X中的兩個LDO具有一個分開的輸入電壓引腳，可使1.5V~6.5V范圍內(nèi)的任何電壓供電LDOS。LDO3由輸入電壓引腳Vcc內(nèi)部供電。另外，內(nèi)部的電壓比較器可以用于檢測電壓是否低于一定的閾值，并告警應用處理器。所有的TPS650240X器件都設計成在電壓和電流范圍內(nèi)最高效率時保持損耗最小。(彭京湘)