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TPS62140AのMinimum On-Timeの確認
TPS62140AのMinimum On-Timeの質問です。
TPS62140AのHigh-side MOSFETのMinimum On-Timeは何nsでしょうか?
FSWpinの設定の参考にしたいと考えております。TPS62140Aに関するお問合せを頂きありがとうございます。
御質問に回答コメント致します。
◎回答コメント
・データシート p.11 に次のような記述があります。
「For very small output voltages, an absolute minimum on-time of about 80 ns is kept to limit switching losses.
(非常に小さい出力電圧では、スイッチング損失を制限するために約80nsの絶対最小オン時間が維持されます。)」
この文書より、「TPS62140A」の絶対最小オン時間は。約80nS せあると考えられます。以上
TPS62140Aの質問の回答ありがとうございます。
TPS62140Aのデータシート p.28 のFigure 54 1.2-V/2-A Power Supplyに
記載されております回路のスイッチング周波数について確認させてください。
Figure 54に記載されております回路は、FSWはLowに設定されていて、
スイッチング周波数は、2.5MHzに設定されておりますが、
教えて頂いた内容より、TPS62140Aの最小on時間が80nsだとすると、
TPS62140Aで入力12Vから1.2VをTPS62140Aを生成する場合は、
下記の式から、スイッチング周期は800nsで、スイッチング周波数は1.25MHzと
なりますでしょうか?
80ns x Vout ÷ Vin = 80ns x 1.2V ÷ 12V = 800nsお問合せ頂きありがとうございます。
データシート p.11 「8.4.2 Power Save Mode Operation」の項には、
高効率化の為に、次の2種のパワーセーブ動作をする事が説明されています。
1)低負荷電流の場合
・前半の文章を和訳します。
『負荷電流が減少すると、TPS6214xは内蔵の省電力モードにシームレスに入ります。
これにより、軽負荷動作での高効率が確保されます。
インダクタ電流が不連続である限り、デバイスは省電力モードのままです。
パワーセーブモードでは、スイッチング周波数は負荷電流とともに直線的に減少し、
高い効率を維持します。
省電力モードへの移行、および省電力モードからの移行は、レギュレーション方式全体の
中で行われ、双方向でシームレスです。
TPS6214xは時間固定回路を内蔵しています。
FSW = Lowの定常状態動作におけるこのオン時間の見積もりは、(1)式のとおりです。』ton = Vout / Vin x 400ns (1)
・ここで、400ns は、周波数 Fsw=Low(2.5MHz) の時の周期 Tを表しています。
T = 1 / Fsw = 1 / 2.5MHz = 400ns2)低出力電圧の場合
・後半の文章を和訳します。
『非常に小さい出力電圧では、スイッチング損失を制限するために約80nsの絶対最小オン時間
が維持されます。
それによって動作周波数はその公称値から減少し、それは効率を高く保つ。
また、オフ時間は高デューティサイクルで最小値に達する可能性があります。
このような場合、出力電圧は安定化されたままです。 』・すなわち、入力電圧に対して出力電圧が低い場合にも、動作周波数を下げるように動作して
高い効率が維持されます。・ここで、御質問の「データシート p.28 のFigure 54」の場合を考察致します。
・回路仕様条件は、Vin=12V, Vout=1.2V, Io=2A, Fsw=Low(GND)=2.5MHz
ですので、(1)でオン時間を見積もりますと、
ton = Vout / Vin x 400ns = 1.2V / 12V x 400ns = 40ns
となりますが、約80nsの絶対最小オン時間が維持されますので、動作周波数はその公称値(2.5MHz)から
減少するすることになります。しかし、推定されているように、いきなり1.25MHz にシフトするわけでは
ありません。・上記1)2)の動作状態は、データシート p.22 Figure 30, Figure 31 を参考にして頂ければと考えます。
Vout = 1V で、御質問の条件とは異なりますが、Figure 30より、Vin=12Vの動作周波数 fswは
fsw = 約1.6A(Io=0.5A)
fsw = 約1.7A(Io=1.0A)
fsw = 約1.8A(Io=2.0A)
の値となり、動作周波数は、Vin 10V 以上でVinが高くなるほど、低下する事がわかります。【2)のご参考】
・また、Figure 31より,負荷電流 0.3A 以下の低負荷電流では、動作周波数 fswは、負荷電流が低いほど、
低下する事がわかります。【1)のご参考】以上。
ご回答有難うがざいました。
TPS62140Aのスイッチング周波数が使用条件により変化すること、承知しました。 -
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