【導(dǎo)讀】大多數(shù)的DC/DC轉(zhuǎn)換器中，滿負(fù)載時的高效率都很常見，但是在負(fù)載被禁用或者斷開時都實現(xiàn)高效率是一項非常艱巨的任務(wù)。那么如何借助LDO提高降壓轉(zhuǎn)換器的輕負(fù)載效率？
很多汽車和工業(yè)應(yīng)用不但在滿負(fù)載時要求從主電源到低至負(fù)載點 (POL) 電壓的高效12V或24V降壓電力轉(zhuǎn)換，而且在器件處于空閑或者關(guān)斷狀態(tài)時需要流耗極低。為了實現(xiàn)如此低的電流，你可以簡單地使用一個與降壓轉(zhuǎn)換器并聯(lián)的低壓降穩(wěn)壓器 (LDO) ，在系統(tǒng)進入輕負(fù)載/無負(fù)載狀態(tài)時從電池汲取最少的電流。
最終，在系統(tǒng)中延長電池使用壽命的理想情況將是禁止任何可能的器件使用輸入電源。然而在某些情況下，對于系統(tǒng)中的特定組件，仍然需要為他們提供穩(wěn)壓電壓，以便在關(guān)斷狀態(tài)期間實現(xiàn)與其他系統(tǒng)塊的通信（即汽車應(yīng)用中的CAN總線收發(fā)器）。不是專門針對輕負(fù)載效率而設(shè)計的DC/DC轉(zhuǎn)換器在沒有負(fù)載的時候流耗為幾毫安。此外，那些的確在高負(fù)載時表現(xiàn)出高效率的轉(zhuǎn)換器將采用頻率折返機制和斷續(xù)運行模式，從而導(dǎo)致嘈雜輸出電壓和過多電磁干擾 (EMI)。LDO是輕負(fù)載情況的理想選擇，這是因為LDO可被設(shè)計成在保持低噪聲輸出電壓的同時消耗極低的電流。進入輸入的無負(fù)載電流（也被稱為“接地電流”）可以為幾微安級或者更低。因此，將轉(zhuǎn)換器和LDO的性能組合在一起具有明顯的優(yōu)勢。
如果設(shè)計人員能夠在負(fù)載將變?yōu)樽钚r禁用DC/DC轉(zhuǎn)換器的話，有一個可將二者并聯(lián)使用的簡單方法，就是設(shè)計人員使用啟用/禁用轉(zhuǎn)換器的信號來控制負(fù)載。圖1中顯示了這樣的一個示例：
圖 1 DC/DC轉(zhuǎn)換器與LDO并聯(lián)時的方框圖
圖2給出了一條低lq LDO效率曲線的普通示例，其中還繪制了一條用于較高電壓轉(zhuǎn)換（即12V至1V）的DC/DC轉(zhuǎn)換器的效率曲線。輕負(fù)載時，LDO效率更高。如果系統(tǒng)絕大多數(shù)時間處于輕負(fù)載狀態(tài)，使用LDO來調(diào)節(jié)電壓能夠極大地改進總體系統(tǒng)效率。
圖2
一旦DC/DC轉(zhuǎn)換器被禁用，他將停止開關(guān)，而輸出電壓將下降，直到LDO開始調(diào)節(jié)輸出。在再次被啟用時，DC/DC轉(zhuǎn)換器將在預(yù)偏置條件下啟動（啟動時輸出上有正電壓的情況被稱為“預(yù)偏置”）。轉(zhuǎn)換器將開始其啟動過程，而不從輸出節(jié)點灌入任何電流，最終將輸出上的電壓拉高到標(biāo)稱LDO電壓以上，并且重新獲得對輸出的控制。
請仔細(xì)看一下一塊容量1400mAh的電池的使用壽命簡單計算方法。比如說器件在電池已經(jīng)完全充電后被保持在待機狀態(tài)，而連接在其上的電源是一個無負(fù)載時靜態(tài)電流為10uA的LDO，或者是一個空負(fù)載時靜態(tài)電流為200uA的DC/DC轉(zhuǎn)換器。
表1
