分析RT5705 和 RT5707A這兩款Buck轉(zhuǎn)換器，睡眠消耗極低

一個成年人，如果工作時間少、睡覺時間多，要么是病人，要么是懶人，多被認為是不好的。

相反，一個電子系統(tǒng)，如果工作時間少、睡覺時間多，多半屬于好的設計，因為它節(jié)能省電。

電子系統(tǒng)在工作和睡眠時都會耗電，但可能會有很大差別。有的系統(tǒng)睡眠狀態(tài)的消耗幾乎接近于零，我們用的筆記本電腦就是這樣，合起來就可以拿走，還可以用這樣的狀態(tài)代替關機，下次再用時很快可以恢復原貌。滿足這種極端需求的電源系統(tǒng)需要在工作時很強大，睡眠時可以關掉一部分，持續(xù)工作的部分則要消耗最小化。

需要將睡眠時的消耗降到極小的系統(tǒng)在設計時可以考慮使用下面的兩款 Buck 器件，它們的靜態(tài)電流消耗只有幾百 nA，甚至還帶有負載開關，因而可以在輕載情況下獲得極高的效率，對延長電池使用時間非常有利。

? 360nA 之 RT5707/A

RT5707 和 RT5707A 的輸入電壓范圍為 2.2V-5.5V，輸出電壓范圍分別為 1.2V-3.3V 和 0.7V-3.1V，負載能力分別為 600mA 和 400mA，可以支持峰值電流為分別為 1A 和 0.5A 的應用，支持 100% 占空比應用（意味著輸入、輸出壓差可以非常低）。這些參數(shù)其實都很平常，值得關注的是它們的靜態(tài)電流消耗典型值只有 360nA，因而可以取得非常好的輕載效率。
先來看看簡化的原理圖：

這個電路太簡單了，唯一值得說道的是 VSEL1/2/3 這三個端子，它們的連接狀態(tài)可以決定輸出電壓，兩者之間的對應關系如下表所示：

其中，VSEL1/2/3 的狀態(tài) 1 表示連接 VIN，狀態(tài) 0 表示連接 GND。實際上，1 代表的是高電平，0 代表的是低電平，假如你要建立一個輸出電壓可調(diào)的電源系統(tǒng)，把這幾個端子和 MCU 的 GPIO 端子連接起來就可以了。假如你有多種電壓的應用，備貨卻只需要一種，只是在不同的應用中有不同的連接方式，這對減輕庫存壓力有很大好處。

RT5707/A 的封裝是晶圓級的 WL-CSP-8B（沒有我們常見的塑封材料外殼），平面尺寸僅有 0.9mmX1.6mm，包括焊球在內(nèi)的最大厚度只有 0.6mm，用在空間極其有限的穿戴式裝備中真是太恰當不過了。

RT5707/A能實現(xiàn)超低靜態(tài)電流的原因是它采用一種被稱為 HCOT 的控制架構，其中的 H 代表的是 Hysteretic，也就是我們常說的滯回式或遲滯式；COT 則是 Constant On Time 的縮寫，即固定導通時間。很顯然，H 的部分給了它低耗電特性，COT 則給了它快速響應特性，這是從好的方面來看的。從不好的方面來看，H 會帶來較高的紋波，對某些應用來說需要考察其適應性。下面就來看看規(guī)格書提供的 3.3V 輸出時的紋波數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖：

從中可以看出，輕載條件下的紋波較大（H 模式），重載以后紋波就大幅度下降了，因為前者是電流不連續(xù)狀態(tài)，后者是電流連續(xù)狀態(tài)。輸入電壓不同時，紋波表現(xiàn)不一樣，輸入電壓越低，紋波數(shù)值也越低，這種特性涉及到的是在能夠達成的最短導通時間內(nèi)充入電感和輸出電容的能量的多少問題。重載情況下的紋波表現(xiàn)就趨于一致了，因為電感電流已經(jīng)連續(xù)了。從實用的角度看，大多數(shù)應用在輕載時對紋波的要求其實是不高的，所以這里看到的特性中的不良部分對應用的影響并不大。

現(xiàn)在來看看效率表現(xiàn)：

兩幅圖分別對應不同的輸出電壓，輸出電壓越高則效率也越高，這是由物理規(guī)律決定的，我們無法改變此特性。重點在于無論是輕載或重載，它的效率都很好，尤其是輕載效率高到一般器件完全無法達到的程度，因而是短時工作、長時待機應用的理想選擇。

? 600nA 之 RT5705

RT5705 與 RT5707/A 類似，但是有它特別的地方：一是輸出電壓可以設定出16 種值（1.8V-3.3V，步進值為 0.1 V），負載能力為 1A；二是多了一個負載開關，可以將開關以后的負載供電完全切斷而只是保持主輸出的有效；三是多了一個 Power Good 狀態(tài)指示輸出，可以用于需要時序管理的應用中，或者就是單純地做一個狀態(tài)指示。因此，它的電路圖畫出來以后就是下圖這個樣子，其中含有主負載（如 MCU）和子負載（如 WIFI 模組、傳感器）的標識框，說明了系統(tǒng)不同部分之間的關系。

由于多了一些功能，RT5705 的靜態(tài)消耗也高一些，為 600nA，但仍然是一個很小的數(shù)值。

轉(zhuǎn)載自RichtekTechnology。