请教：BUCK 输入输出压差低时的问题！

confiope

请教论坛的高人，
在BUCK中，当输入输出电压之间的差值很低时，比如输出3.3V，输入3.6V， 而且是空载的情况下，电路照样会工作，而且电感电流会反向流入地，
这样的静态功耗会到毫安级！！！

一个方法是当电感电流流入输出端的值较大时，即关断N型功率管，但是在一般的情况下，也就是输入输出压差不大的时候，这样做明显会损失效率，

请问论坛的高人，你们是怎么解决这个问题的。

jluhzw

很抱歉，看了两遍
没有明白你讲的是何种工作状态的问题

confiope

很抱歉，看了两遍
没有明白你讲的是何种工作状态的问题
jluhzw 发表于 2010-1-29 16:58

                               
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这位大侠，请我慢慢说来，
问题是这样的，
就是在BUCK电感式DC-DC中，
当输入电压和输出电压的差值很小时，比如说输入电压3.6V，输出电压3.3V，
而且负载电流为0， 这样静态功耗居然会达到几个毫安，
而正常情况下，也就是输入电压和输出电压差值很大的情况下，比如输入5V，输出3.3V，负载电流为0， 静态电流只有100uA，
压差低，占空比很大，电感电流从低到高，从高到低，并且反向，这是输入输出压差低，静态功耗大的主要原因，
所以通常是提前关断N型功率管，不让电感电流反向流入地，但是这样会损失效率，而且功率管面积大时，寄生电容大，输出电压通过电感对寄生电容充电，所以这种方法并不是很有效。
大侠明白没？

jluhzw

要是没有强制连续导通的要求
一般会把low-side的NMOS关掉的
去关low-side NMOS的时间是在电感电流从low-side NMOS的drain端流到source端，具体在电感电流值多大时候关掉NMOS，你可以根据的效率要求来考虑。最好不要离零值太远，否则会影响效率。例如电感电流还是从NMOS的source端流向drain的时候关掉，body diode会导通，也也会影响效率，如果 电感电流从NMOS的drain端流向source端太多的时候关断，也会造成效率减小(你说的应该是这种情况吧）

要是要求强制连续模式的话，那没有办法，只能接受低效率了。

confiope

要是没有强制连续导通的要求
一般会把low-side的NMOS关掉的
去关low-side NMOS的时间是在电感电流从low-side NMOS的drain端流到source端，具体在电感电流值多大时候关掉NMOS，你可以根据的效率要求来考虑。最好不要 ...
jluhzw 发表于 2010-1-29 17:09

                               
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你说的就是通常的做法
这种做法在低压差时，问题很严重

bluesmaster

相对同一个电感，应该是D比较小的时候更容易电流非连续吧，为什么lz的意思反而是D比较大的时候出现这个现象呢？

jerry_su2000

通常方法是在low-side的NMOS打开后，测电感电流，小到一定程度就关掉NMOS。你说这个方法在Duty cycle高时问题很严重。能不能具体说说。
另外一种方法是当command peak 电流小到一定程度时NMOS一直不打开，就让body diode conduct current.
还有一直方法是当command peak电流小到一定程度时,让电路进入sleep mode。进出sleep mode你要加一些hysteresis. 这种方法可以很大的提高低负载效率，也能解决你的问题。这种方法的缺点时ripple高，并且ripple频率可能会进入音频范围。

katherinezhang

请问:你的BUCK是不是一直工作在PWM模式?
如果是,是会存在静态功耗比较大,一般降压DCDC会引入轻载模式在输出电流比较小的时候采取切换一次,输出电容的电压被充高,这时开关管都关闭,让输出电容对负载供电,当输出电压低到某一个电压值,再开始充放电,通过这种方式来省电.如果你的DCDC是电流模式的话,你还可以通过控制轻载模式下的电感峰值电流,进一步省电.
希望对你有些许的帮助!

confiope

请问:你的BUCK是不是一直工作在PWM模式?
如果是,是会存在静态功耗比较大,一般降压DCDC会引入轻载模式在输出电流比较小的时候采取切换一次,输出电容的电压被充高,这时开关管都关闭,让输出电容对负载供电,当输出电压低 ...
katherinezhang 发表于 2010-2-2 11:02

                               
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目前是采用在轻载下用BURST模式，但是BURST模式下纹波大，
所以尽量将BURST纹波减少，
但是当尽量减少BURST纹波时，会发现当输入输出压差低时，空载下静态电流达到几毫安

confiope

目前在负载电流从0mA 到3A时，纹波电压控制在40mV内，对于这个结果还是比较满意， 但是问题就是低压差时，空载电流达到几毫安， 当压差大于0.4V时，空载下静态电流只有60uA。