发布日期 : 2023年3月14日 / 最后更新 : 2023年4月6日

一般的电压稳压器,启动时IC能供给的电流(IOUT)根据电流限制特性决定。

启动时能供给的电流(IOUT)根据电流限制特性,随着输出电压上升而变动。

使用上次介绍的类型A(下垂型→折返)、类型B(仅限折返)、类型C(下垂型→下垂型)的启动波形说明电压稳压器的启动特性。

即使是同一类型的电流限制,由于软启动功能和冲击电流防止功能,也有启动特性不依赖于电流限制特性的产品,所以请确认使用产品的数据表、实机特性后再进行设计。

测试方法・条件

以下所示的电压稳压器的输出电流(IOUT)波形,用电流探针测试电压稳压器的VOUT端子和输出电容器CL之间。此输出电流与IC供给的电流相等。

如果将电流探针插入输出电容器的后面,则由于瞬态电流被输出电容器平稳,因此无法正确测试IC供给的电流。

在没有特别记载情况下,CIN=CL=1μF、VIN=设定输出电压+1.0V,用可变电阻器设定输出电流。

1) 电流限制类型A(下垂型→折返)

以XC6219B302(输出电压3.0V品)在CE端子启动的波形为例,说明启动波形。

XC6219B302 : 电流限制特性
XC6219B302 : 启动特性@RL=20mA/3.0V

启动后立即~折返电流限制:V1、I1~V3、I3

启动后立即的输出电压为0V。

输出电压为0V时,电流限制特性为IOUT约20mA,启动后立即IC将向输出侧供给20mA的电流。

在向输出侧进行电流供给时,由于电荷被充电到输出容量,所以输出电压上升。
在折返电流限制中,输出电压上升时,IC的供给电流与输出电压成正比增加。

当输出电压达到折返和下垂型的切换点V3时,IC的供给电流上升停止,转移到下垂型电流限制。

下垂型电流限制:V3、I3~V4、I4

在下垂型电流限制下,IC的供给电流是一定的。IC的供给电流保持一定,输出电压上升,达到设定输出电压V4。

启动完成

当达到设定输出电压V4时,输出电压无需再上升,因此IC的供给电流下降。启动后IC供给的电流量仅由负载电流产生。

2) 电流限制类型B(仅限折返电流限制)

以XC6221A302(输出电压3.0V品)在CE端子启动的波形为例,说明启动波形。

XC6221A302 : 电流限制特性
XC6221A302 : 启动特性@RL=20mA/3.0V

启动后立即~折返电流限制:V1、I1~V3、I3

启动后立即的输出电压为0V。

输出电压为0V时,电流限制特性为IOUT约30mA,启动后立即IC将向输出侧供给30mA的电流。

在向输出侧进行电流供给时,由于电荷被充电到输出容量,所以输出电压上升。

在折返电流限制中,输出电压上升时,IC的供给电流与输出电压成正比增加。

当输出电压达到折返和下垂型的切换点V3时,IC的供给电流上升停止,转移到下垂型电流限制。

启动完成

当达到设定输出电压V4时,输出电压无需再上升,因此IC的供给电流下降。启动后IC供给的电流量仅由负载电流产生。

3-1) 电流限制类型C(下垂型→下垂型)

以XC6223B301(输出电压3.0V品)在CE端子启动的波形为例,说明启动波形。

XC6223B301 : 电流限制特性
XC6223B301 : 启动特性@RL=20mA/3.0V

启动后立即~下垂型电流限制:V1、I1~V2、I2

启动后立即的输出电压为0V。

输出电压为0V时,电流限制特性为IOUT约50mA,启动后立即IC将向输出侧供给50mA的电流。由于采用了下垂型电流限制,所以在输出电压达到0.8V(参照V2)之前,供给电流被限制为50mA。

下垂型电流限制~下垂型电流限制:V2、I2~V4、I4

输出电压达到0.8V(参照V2)时,增大下垂型电流限制的电流限制值。
随着电流限制值增大,向输出侧供给电流增加,供给电流从I2向I4转变,输出电压上升。

启动完成

当达到设定输出电压V4时,输出电压无需再上升,因此IC的供给电流下降。启动后IC供给的电流量仅由负载电流产生。

3-2) 电流限制类型C(下垂型→下垂型)+冲击电流防止功能

最后,在3-1中说明的产品中追加了冲击电流防止功能,想就XC6223F301(输出电压3.0V品)的启动特性进行说明。

为了确认冲击电流防止功能的效果,在稳定状态的负载电流为150mA的条件下进行测量。

所谓XC6223F301的冲击电流防止,是指在启动后输出电压上升到0.8V(3.0V设定品)时,120μs左右的期间,是将向输出侧供给的冲击电流抑制在规定值内的功能。冲击电流防止功能解除后,输出侧的供给电流受电流限制特性的限制。

XC6223F301 : 电流限制特性
XC6223F301 : 启动特性@RL=150mA/3.0V

启动后立即~下垂型电流限制:V1、I1~V2、I2

启动后立即的输出电压为0V。

输出电压为0V时,电流限制特性为IOUT约50mA,启动后立即IC将向输出侧提供50mA的电流。由于采用了下垂型电流限制,所以在输出电压达到0.8V(参照V2)之前,供给电流被限制为50mA。

下垂型电流限制~冲击电流防止功能:V2、I2~V3、I3

输出电压达到0.8V(参照V2)时,冲击电流防止功能工作。

通过冲击电流防止功能120μs左右的期间,将向输出侧供给的冲击电流抑制在规定值内。

此次的条件,没有冲击电流防止功能冲击电流370mA的情况,抑制了冲击电流到达110mA。

冲击电流防止功能~下垂型电流限制:V3、I3~V4、I4

冲击电流防止功能完成后,将转移至下垂型电流限制。

此次的情况,在输出电压2V附近冲击电流被解除,供给电流向电流限制值迁移中输出电压上升到设定输出电压。

启动完成

当达到设定输出电压V4时,输出电压无需再上升,因此IC的供给电流下降。启动后IC供给的电流量仅由负载电流产生。