Кривая эффективности понижающего регулятора

Ниже приведена кривая эффективности для TI TPS53513 ( техническое описание ). Может ли кто-нибудь объяснить, что вызывает эту характеристику кривой эффективности? Это похоже на то, что и для других регуляторов. Почему кривая параболическая с максимальной эффективностью? Почему существует «прерывистость» кривой при низком токе около 750 мА, когда кривая прыгает вверх, а затем вниз?

введите описание изображения здесь

Не эксперт по SMPS, но я предполагаю, что именно здесь он переключается в режим непрерывной проводимости.

Ответы (2)

Немонотонное поведение появляется на кривых с включенным режимом автоматического пропуска, так что, вероятно, это и есть причина.

Эффективность любого импульсного стабилизатора равна нулю при очень низком токе, потому что для работы схемы требуется некоторая мощность.

Он также будет падать при больших токах, так как потери проводимости переключателя и потери I^2R в катушке индуктивности увеличиваются.

На среднем уровне, где дизайнер все оптимизировал, вы получите максимальную эффективность. Для данной схемы или микросхемы этот оптимум можно немного (иногда сильно, если это просто микросхема контроллера) перемещать, используя разные катушки индуктивности или разные МОП-транзисторы (если это вариант).

Как известно, эффективность — это то, что вы получаете за то, что вкладываете. eff = out/in. Ток покоя преобладает на нижнем конце. Это мощность, необходимая для работы схемы регулятора даже без нагрузки. Без нагрузки регулятор имеет КПД 0%. На верхнем конце переход транзистора по сопротивлению, увеличение прямого падения диода и другие потери из-за приближения к рабочим пределам берут верх и снижают эффективность. Скачки могут быть связаны с тем, что регулятор переключает режимы работы, пытаясь быть более эффективным при более низких нагрузках. Этот регулятор имеет «автоматический пропуск эко-режима».