一款高效綠色降壓型開關(guān)電源控制器芯片的設(shè)計(jì)方案（三）

4 測(cè)試結(jié)果

　　該變換器芯片在115μm BCD 工藝下設(shè)計(jì)和制造。

　　圖7 為該變換器芯片的顯微照片。 整個(gè)芯片面積為615mm2 ，芯片下部主要是集成的功率開關(guān)和同步整流開關(guān)，面積約為2mm2 ，上部為控制器。

　　測(cè)試中應(yīng)用的Buck 變換器拓?fù)淙鐖D8 示。 設(shè)置工作頻率為1MHz ， 輸入電壓范圍2 ~ 7V ， 輸出電壓115V. 改變分壓電阻的取值可改變輸出電壓，表1 為一組典型應(yīng)用下的分壓電阻取值參考。 電路可承受的負(fù)載范圍為0~500mA ，足以能滿足一般便攜式設(shè)備的應(yīng)用需求。

　　表1 不同輸出電壓下的分壓電阻取值

　　圖9 給出變換器在重載工作條件下的測(cè)試結(jié)果，負(fù)載電流為300mA. 可看到此時(shí)變換器以時(shí)鐘頻率穩(wěn)定工作在PWM 模式，測(cè)得輸出電壓的紋波為516mV. 圖10 是變換器工作在最大負(fù)載500mA 下的測(cè)試結(jié)果，可看到變換器依然以恒定頻率穩(wěn)定地工作在PWM 模式下，輸出電壓紋波為616mV ，滿足了設(shè)計(jì)的負(fù)載范圍要求。

　　圖11 為輕載條件下的測(cè)試結(jié)果， 負(fù)載電流為50mA. 此時(shí)變換器工作在Burst 模式，即以時(shí)鐘頻率連續(xù)工作若干周期之后又連續(xù)關(guān)斷若干周期。 負(fù)載越低，關(guān)斷的時(shí)鐘周期就越多。 此時(shí)測(cè)得輸出電壓紋波為3912mV. 如前述，紋波電壓的大小主要由片內(nèi)Burst 比較器的遲滯窗口所控制。

　　圖11 Burst 工作模式測(cè)試曲線

　　圖12 所示是負(fù)載跳變時(shí)輸出響應(yīng)的測(cè)試結(jié)果。 測(cè)試中使負(fù)載在50 和300mA 之間跳變，負(fù)載變化速率為800mA/μs. 波形顯示，Burst 工作模式下的輸出電壓平均值比PWM 模式下的高20mV ，這是由于在兩種模式下采用了不同基準(zhǔn)。 在重載跳變到輕載的過程中，過沖電壓為32mV ，恢復(fù)時(shí)間為2μs ，較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)于過沖電壓的抑制，且在兩個(gè)周期內(nèi)就可以完成模式轉(zhuǎn)換達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，響應(yīng)速度相當(dāng)快。

　　圖12 負(fù)載