SGM新品：从SGM61137 看导通时间控制（ACOT）架构
SGM新品：从SGM61137 看导通时间控制（ACOT）架构
ACOT是针对OCT的两个问题针对性改进的架构：
COT 意为恒定导通时间，它的意思是说 S1 每一次导通的时间是固定不变的，但每一次导通的发生是由反馈信号和参考电压的比较决定的，控制系统一旦发现反馈信号低于参考电压便触发一次导通过程以便为输出端提供能量，因而 S1 的截止时间是不确定的，它会根据输入、输出的状况而发生变化。
架构
COT 架构存在的另外一个问题出现在反馈信号上。从全局看，输出电压是平稳的，因而反馈信号也是平稳的，但在细节上看它们却并不平稳，其中包含着大量的纹波，这是由电感电流、输出电容、输出电容中含有的等效串联电阻ESR和负载等共同形成的。由于电容制作技术的进步，现今的陶瓷电容容量大、ESR 低，它们都会带来输出电压纹波变小的结果，因而反馈信号中的交流成分也会变小，这样就会导致反馈系统不能及时感知到输出电压变化的结果，这将导致 COT 控制中的不稳定问题发生。
改进的AOCT
ACOT 控制架构解决这个问题的办法是在内部加入一个电感电流的模拟装置，将它产生的信号与反馈信号叠加以后便增大了纹波信号的幅度，相当于可以提前知道后面会发生什么并加以预防，从而解决了这种由于陶瓷电容的 ESR 很低所带来的问题，因而稳定性能大大提升。
什么是 ACOT？
ACOT™ = Advanced Constant On-Time：是对传统 COT（Constant On-Time，恒定导通时间） 控制的改进，由立锜（Richtek）注册商标。
COT 架构回顾
Buck 转换器中：
上桥 MOSFET（S1）导通 → 给输出供能、提升输出电压；S1 截止 → 电感电流续流，S2（下桥）导通；每次 S1 导通时间是固定的；导通启动时间由反馈电压是否低于参考电压决定 → 事件驱动、非周期性。
优点：响应速度快（检测输出压降 → 立即导通补偿）。
缺点：开关频率不稳定（因 S1 截止时间不固定）；低 ESR 陶瓷电容时纹波变小，反馈信号波动小 → 可能误触发或不触发导通 → 稳定性差。
ACOT 的关键改进机制
1. 频率控制机制引入
为了解决频率不固定的问题
ACOT 架构中加入：
实际工作频率检测电路；与目标预设频率进行比较；反馈调整导通时间，使工作频率趋近恒定（在负载稳定条件下）。
保留了 COT 的快速响应 同时使得频率稳定性更强，适合 EMI 敏感或同步要求场合
2. 电感电流模拟波叠加机制
为解决低 ESR 电容下反馈信号过小、系统不稳定的问题
在 ACOT 中：
内部模拟一个电感电流信号（如：斜坡电流信号）
将其与反馈电压叠加 → 增大纹波信号幅度
提高触发导通的敏感性 → 改善稳定性
相当于“提前预判”输出电压走势，及时响应 特别适用于大量使用低 ESR 陶瓷电容的现代 DC/DC 系统
总结 ACOT 的特性与优势
特性 | ACOT 描述 | 优势 |
|---|---|---|
导通控制方式 | 恒定导通时间，事件驱动启动 | 快速动态响应 |
工作频率 | 引入频率调控电路，趋近恒定 | 更适合 EMI 设计要求 |
稳定性 | 引入模拟电感电流与反馈纹波叠加 | 改善低 ESR 电容下的稳定性 |
内部复杂度 | 高于传统 COT | 但换来更高可靠性与适用性 |
ACOT 特别适用于：高频、高效率的 同步降压 Buck 转换器，使用大量 MLCC 陶瓷电容输出，对 EMI、频率抖动较敏感的系统（如：通信、工业、SSD 电源）。
有了前面的知识，就可以看这个新品了：
新发布的，热乎的
GM61137 是一款采用 ACOT（Adaptive Constant On-Time）控制架构 的同步降压（Buck）转换器：
特性 | 数值 |
|---|---|
输入电压范围 | 4.5V ~ 17V |
输出电压范围 | 0.6V ~ 7V（通过电阻分压设定） |
最大输出电流 | 3A |
内部功率MOSFET | 高边 56mΩ，低边 35mΩ |
开关频率 | 1.2MHz（伪固定频率） |
控制方式 | ACOT，自适应恒定导通时间控制 |
轻载模式 | SGM61137A 支持脉冲跳跃（Pulse-Skip）；SGM61137B 为强制 PWM |
启动方式 | 内部 1ms 软启动 |
封装 | SOT-563-6 微型封装 |
保护功能 | 逐周期限流、短路打嗝保护、热关断 |
与传统 PWM/VMC/CMC 的区别
架构 | 控制机制 | 响应 | 缺点 |
|---|---|---|---|
PWM (VMC) | 锯齿波比较 + 误差放大器 | 稳定频率 | 延迟高，动态响应慢 |
CMC | 峰值电流控制 + 锯齿波 | 改进 VMC 的瞬态响应 | 补偿复杂 |
ACOT | 恒定导通时间，无需时钟 | 瞬时响应快、频率近似恒定 | 较难精确预测频率 |
工作机制：
内部框图
- 反馈电压 VFB 与参考电压 VREF（0.6015V）作比较；
- 若 VFB 低于参考值，触发一次固定导通时间（TON）；
- 关断时间非固定，由输出恢复决定；
- 引入内部斜坡信号模拟纹波，适配低 ESR 陶瓷电容；
- 根据 VIN/VOUT 动态调节 on-time，实现伪恒定频率控制。
有两个型号
型号 | 控制模式 | 轻载效率 | 输出纹波 | 应用偏好 |
|---|---|---|---|---|
SGM61137A | Pulse-Skip Mode | 高 | 稍大 | 重视空载/轻载效率 |
SGM61137B | 强制 PWM | 低 | 小 | 重视输出纹波与线性度 |
在不起眼的角落
完善保护机制
逐周期限流：限制低边 MOSFET 的谷值电流；
短路打嗝保护：VFB < 63% × VREF 时，15ms 间隔尝试重启；
热关断：155℃ 关闭，恢复点为 125℃（带自动恢复）；
UVLO：4.4V 上升有效，3.6V 下降关闭，防止低压误工作。
典型应用电路解读
哟西
电感电流纹波设计为输出电流的 40%
输出采用低 ESR X5R/X7R 陶瓷电容
分压电阻建议下支为 10kΩ，避免 FB 端噪声误差
性能亮点
文博改善
纹波表现：SGM61137B 在轻载下纹波明显低于 A 型
效率曲线：A 型轻载效率高达 80~90%，B 型全负载输出稳定性更好
确实不错
启动波形：EN 与 VIN 上电启动响应快，纹波小
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短路保护波形：进入打嗝保护后电流迅速拉低，防止过热损坏（自己看）
SGM61137 适用于多种对供电效率、响应速度和输出品质要求较高的场景。例如，在嵌入式 3.3V 或 5V 降压供电中，该芯片凭借高效率和小体积设计具备显著优势；在大量采用 MLCC 陶瓷电容的系统中，ACOT 控制架构通过内部纹波模拟实现良好适配；对于 EMI 抑制和低输出纹波有严格要求的应用，可选择强制 PWM 模式的 B 型版本以实现更稳定输出；而在电源掉电保护或需快速响应的系统中，SGM61137 所采用的快速 ACOT 控制策略则展现出优越性能。
腾讯云开发者
