2024-07-02
GR5526 GUI专题(4) - Lvgl字体的位图数组合并转换为bin文件的说明
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一、前言
本小节着重讲述COT DCDC输入电容一些关键参数,以及如何选型。
二、电感
电感器是DCDC核心元器件之一,在常规应用中,我们主要关注电感的感值、饱和电流以及DCR这三个主要参数,其中感值大小会影响电感电流峰峰值大小;饱和电流会影响电感感值大小;DCR会影响DCDC效率。如下将从以上三方面来进行分析说明。
2.1 电感器感值
由于BLE SoC上DCDC模块的上管导通时间Ton是根据VBAT输入电压范围以及2.2uH(默认值)电感进行查表配置,这就导致了开发者在使用Goodix BLE SoC时,其DCDC的电感器感值不能随意变更,否则会出现带载能力不足或纹波幅值过大等问题,从而影响SoC的正常工作。
已知Goodix BLE SoC的DCDC是采用的单环控制COT DCDC架构,其输出电流最大时即是DCDC工作在临界状态,如图2.9所示。
图4.1
(31)
(32)
从式(31)中可知,电感感值越大,DCDC最大输出电流越小,即带载能力越弱,反之带载能力越强;从BLE SoC DCDC系列(三)中的式(18)中可知,电感感值越大,DCDC输出电压纹波越小,反之纹波越大。而且DCDC的Ton是根据VBAT和VREG电压通过查找表配置,且该配置是在烧录SDK后就已确定,因此在应用时,建议使用参考设计推荐感值(2.2uH),不要私自随意改动感值规格。
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2.2 电感器饱和电流
饱和电流Isat的定义:是表示标称电感值衰减10%~30%时的偏置电流大小,不同厂商的规格存在一定差异,一般为标称电感值衰减30%时的偏置电流大小。
如果选取的电感器的饱和电流很小,甚至低于电感峰值电流IL_peak值,此时电感的感值在电感电流作用下相比于标称电感值显著降低,使得DCDC输出电压纹波显著增大,EMI性能变差,从而影响RF transceiver性能,导致芯片无法正常工作。
如何快速的判断所使用的电感饱和电流过小,我们可以通过电流钳抓取电感L上的电感电流,通过电感电流波形来判断电感饱和电流是否符合要求,如果我们抓取的电感电流波形是标准的三角波,则证明电感的饱和电流满足要求,如果我们抓取电感电流波形异常,出现畸形,即下图所示的非标准三角波,就证明所使用的电感的饱和电流不满足要求,需要选择饱和电流更大的电感器。
图4.2
根据VBAT/L/VREG/Ton的设置参数,计算不同配置参数下的电感峰值电流,获取最大电感峰值电流,基于最大值确定电感饱和电流,一般是Isat=k*IL_peak(k=2~10)。
在GR551x、GR552x和GR533x系列芯片中,其2.2uH电感的饱和电流需要满足不小于250mA的规格要求。
2.3 电感器DCR(Direct-current Resistance)
DCR表示的是电感器的直流电阻,即影响电感器的阻性损耗大小,因此对DCDC效率要求较高的场景下,我们需要选择DCR较小的电感器,降低电感器损耗,提升DCDC效率,降低整机功耗。
GR5525实例分享,即DCR对DCDC效率的影响对比,实测DCR降低0.26ohm,DCDC效率将提升1%~1.5%。
2.4 2.2uH电感器选型推荐
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