【導(dǎo)讀】工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計師們通常會設(shè)計一種或兩種標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備,從而使其產(chǎn)品具備特定的功能。例如,他們可能會使用一兩種電源集成電路(IC),通過5V適配器或單芯電池組等多種電源進行操作。也可能會使用通用運算放大器來放大或調(diào)節(jié)各種傳感器發(fā)出的信號。標(biāo)準(zhǔn)化可以實現(xiàn)更多的設(shè)計重用,還能擴大人們實際使用的少數(shù)常用組件的容量,從而減少研發(fā)投入,在規(guī)模經(jīng)濟的作用下創(chuàng)造更大的價格優(yōu)勢。
當(dāng)然,實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化需要解決的一大難題就是如何設(shè)計出足夠靈活的設(shè)備來履行多種角色。對電源來說,要解決的是如何設(shè)計出既可供便攜式應(yīng)用的低靜態(tài)電流(IQ),又能夠在輸出紋波更重要時提供低噪聲輸出。這是一項難題,因為對電源來說,這兩個目標(biāo)本身就是相互沖突的。隨著電子元件的尺寸不斷縮小,尺寸也變得非常重要。但是,如此小的設(shè)備中能否承載足夠的功能(專業(yè)IC引腳和空間)來匹配不同的應(yīng)用呢?
有了iDCS-Control(即工業(yè)直接控制與省電模式的無縫銜接[iDCS]),當(dāng)然能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)。TPS62097中采用的iDCS-Control技術(shù)既保留了DCS-Control中的多種功能,又能夠滿足多種工業(yè)應(yīng)用的要求。其功能包括可選強制脈沖寬度調(diào)制(PWM)模式、可選開關(guān)頻率、1%的輸出電壓精度以及對軟啟動的定序和追蹤,集所有功能于一體。下面簡單介紹一下每項功能。
可選強制PWM模式
MODE引腳支持低噪聲應(yīng)用或高效便攜式應(yīng)用。您可在操作時更改該MODE引腳,使您的便攜式應(yīng)用在關(guān)鍵時刻(例如讀取傳感器或通過無線電傳輸時)發(fā)出較低的噪聲(強制PWM模式),而在其他時間保持高效率(省電模式)。圖1顯示了效率差異,圖2顯示了輸出紋波差異。40µA IQ使得許多便攜式應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)較高的輕載效率。
圖1:TPS62097在省電模式(左)與強制PWM模式(右)下的效率
圖2:TPS62097在省電模式(左)與強制PWM模式(右)下的輸出紋波
可選開關(guān)頻率
某些傳感器或無線電中可能帶有必須避免的臨界頻帶。TPS62097支持五種不同的開關(guān)頻率,方便您對開關(guān)頻率進行調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同應(yīng)用的不同點。它支持1.5MHz~2.5MHz之間的頻率;其中包括三種超出AM無線電頻段的頻率。表1中列出了多種不同應(yīng)用方案。
表1:可選開關(guān)頻率選項
1%的輸出電壓精度
越來越多的應(yīng)用需要高精度的輸出電壓來提供帶有正確電壓的負載。電源的直流精度是影響電源總體精度的關(guān)鍵因素。圖3顯示了在不同溫度和負載條件下的精度為1%,對于需要總體精度達到3%嚴格標(biāo)準(zhǔn)的某些系統(tǒng)來說,這一數(shù)據(jù)非常重要。
圖3:在不同溫度和負載條件下的輸出電壓精度
對軟啟動的定序和追蹤
SS/TR引腳具有多種功能,尤其是現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)功能。將電容器接到引腳上即可控制輸出電壓的啟動時間,該啟動時間通常處于為FPGA供電期間。您也可以借助另一種系統(tǒng)電壓來控制引腳,以對其進行追蹤——這樣通常也需要用到FPGA。圖4中顯示了其中兩種追蹤可能性。當(dāng)然,TPS62097還帶有標(biāo)準(zhǔn)啟用(EN)和電源正常(PG)引腳,以滿足簡單的定序要求。
圖4:輸出電壓追蹤的可能性
如何使用功能豐富的iDCS-Control來改善您的工業(yè)系統(tǒng)呢?
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