什么是 DC-DC 开关稳压器的静态电流 IQ？

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DC-DC 开关稳压器的静态电流 IQ（Quiescent Current）指的是稳压器芯片自身在“待机”或“轻载/空载”状态下维持基本工作所消耗的电流。

理解 IQ 的几个关键点：

1. 
   

   “静态”的含义：

   
   
   
   
   • 这里的“静态”主要指 输入电压施加，但输出端几乎没有或只有极小负载电流 的状态。稳压器处于“待机”或“准备就绪”模式，而不是关闭状态。
   
   
   • 此时，稳压器的主要功率开关管（MOSFET）大部分时间处于关断状态（不进行显著的开关操作来传输能量），但内部的控制器、基准电压源、误差放大器、振荡器、保护电路、偏置电路、反馈电阻网络、特定模式的控制逻辑（如脉冲跳跃、PFM）等小信号电路仍在工作，以监控输入、输出电压，并随时准备响应负载的变化。
   
   
   
   


2. 
   

   IQ 的构成：

   
   
   
   
   • IQ 是芯片内部电路运行所需的电流总和，主要包括：
     
     
     
     • 内部控制电路的偏置电流。
     
     
     • 基准电压源（Bandgap）的电流。
     
     
     • 误差放大器和其他模拟比较器的电流。
     
     
     • 振荡器的电流（如果使能）。
     
     
     • 保护电路（如过温保护、欠压锁定 UVLO）的监控电流。
     
     
     • 反馈电阻分压器的电流（如果内置）。
     
     
     • 特定工作模式（如脉冲频率调制 PFM 或 Burst Mode™）下维持最低运行所需的电流。
     
     
   
   
   • 它不包括流经功率开关管到输出的负载电流 (I_OUT)。
   
   
   • 它也不包括在开关动作期间给功率开关管的栅极电容充放电产生的开关损耗电流。
   
   
   
   


3. 
   

   IQ 的重要性：

   
   
   
   
   • 电池供电设备的关键指标： 对于依赖电池长时间工作的设备（如物联网传感器、可穿戴设备、远程控制器、待机电路），即使设备处于待机或睡眠模式（输出负载极小），IQ 也会持续消耗电池能量。低 IQ 是延长电池使用寿命（尤其是待机时间）的最关键因素之一。
   
   
   • 轻载效率的决定因素： 当输出负载电流 I_OUT 非常小时，转换器的效率 η 主要取决于 IQ。效率计算公式为 η ≈ (V_OUT I_OUT) / (V_IN (I_OUT + I_Q))。当 I_OUT 接近甚至小于 I_Q 时，效率会急剧下降。 低 IQ 确保了在轻载和待机状态下仍有较高的效率。
   
   
   • 系统待机功耗： 整个系统的待机功耗常常受到其电源 IC 的 IQ 限制。低 IQ 有助于满足日益严格的待机功耗法规（如能源之星）和降低系统运行成本。
   
   
   • 减少热耗散： 在待机或轻载下，IQ 产生的功率损耗 (P_IQ = V_IN * I_Q) 很小，但也需要管理，低 IQ 意味着更少的热量产生。
   
   
   • 系统架构选择： 在需要“始终保持开启”（Always-On）功能的系统（如实时时钟、微控制器待机模块、关键传感器监控）中，选择具有超低 IQ 的稳压器至关重要。
   
   
   
   


4. 
   

   IQ 与关断电流 (I_SD) 的区别：

   
   
   
   
   • IQ： 稳压器处于启用（EN引脚为高）但轻载/空载状态下的消耗电流。
   
   
   • 关断电流 (I_SD)/关断静态电流： 稳压器处于禁用（EN引脚为低）状态下，芯片内部仅维持最基本功能（如EN引脚的检测电路）所消耗的极微小电流。I_SD 通常远小于 IQ。当设备完全关机时，这部分电流决定电池的自放电速度。
   
   
   
   


5. 
   

   IQ 的典型值：

   
   
   
   
   • 传统开关稳压器的 IQ 可能在几百 μA 到几 mA 量级。
   
   
   • 现代针对电池应用的超低 IQ/超低功耗开关稳压器，其 IQ 可以低至几 μA 甚至 1 μA 以下（尤其是在特定的轻载工作模式下，如PFM/Burst Mode）。
   
   
   • 线性稳压器 (LDO) 通常也有 IQ，但它们的 IQ 通常比开关稳压器低（尤其是在极轻载时），但开关稳压器在较高负载下的转换效率优势远超LDO。
   
   
   
   

总结来说：

DC-DC 开关稳压器的静态电流 IQ 是在输入电压施加、稳压器启用、但输出端几乎没有电流输出（轻载/空载）时，稳压器芯片内部电路为维持最基本运行（监控、准备响应）所消耗的电流。 它是评估电源转换器在待机和轻载运行模式下功耗性能的核心参数，对于电池寿命、轻载效率和系统待机功耗至关重要。选择低 IQ 的稳压器是优化便携式和常开设备能效的关键步骤。