一款高效綠色降壓型開關電源控制器芯片的設計方案（三）

4 測試結果

　　該變換器芯片在115μm BCD 工藝下設計和制造。

　　圖7 為該變換器芯片的顯微照片。 整個芯片面積為615mm2 ，芯片下部主要是集成的功率開關和同步整流開關，面積約為2mm2 ，上部為控制器。

　　測試中應用的Buck 變換器拓撲如圖8 示。 設置工作頻率為1MHz ， 輸入電壓范圍2 ~ 7V ， 輸出電壓115V. 改變分壓電阻的取值可改變輸出電壓，表1 為一組典型應用下的分壓電阻取值參考。 電路可承受的負載范圍為0~500mA ，足以能滿足一般便攜式設備的應用需求。

　　表1 不同輸出電壓下的分壓電阻取值

　　圖9 給出變換器在重載工作條件下的測試結果，負載電流為300mA. 可看到此時變換器以時鐘頻率穩(wěn)定工作在PWM 模式，測得輸出電壓的紋波為516mV. 圖10 是變換器工作在最大負載500mA 下的測試結果，可看到變換器依然以恒定頻率穩(wěn)定地工作在PWM 模式下，輸出電壓紋波為616mV ，滿足了設計的負載范圍要求。

　　圖11 為輕載條件下的測試結果， 負載電流為50mA. 此時變換器工作在Burst 模式，即以時鐘頻率連續(xù)工作若干周期之后又連續(xù)關斷若干周期。 負載越低，關斷的時鐘周期就越多。 此時測得輸出電壓紋波為3912mV. 如前述，紋波電壓的大小主要由片內(nèi)Burst 比較器的遲滯窗口所控制。

　　圖11 Burst 工作模式測試曲線

　　圖12 所示是負載跳變時輸出響應的測試結果。 測試中使負載在50 和300mA 之間跳變，負載變化速率為800mA/μs. 波形顯示，Burst 工作模式下的輸出電壓平均值比PWM 模式下的高20mV ，這是由于在兩種模式下采用了不同基準。 在重載跳變到輕載的過程中，過沖電壓為32mV ，恢復時間為2μs ，較好地實現(xiàn)了對于過沖電壓的抑制，且在兩個周期內(nèi)就可以完成模式轉(zhuǎn)換達到穩(wěn)定狀態(tài)，響應速度相當快。

　　圖12 負載