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ZHCSPN3A May 2023 – February 2024 TPS54KB20

PRODUCTION DATA

封裝選項(xiàng)

機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

RZR|16
- MPQF704A

散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

訂購(gòu)信息

zhcspn3a_oa

7.2.2.2 選擇開關(guān)頻率和工作模式

開關(guān)頻率和工作模式由 MSEL 引腳上的電阻進(jìn)行配置。從三個(gè)開關(guān)頻率中選擇一個(gè)：800kHz、1.1MHz 或 1.4MHz。請(qǐng)參閱表 6-4，了解開關(guān)頻率、工作模式、斜坡和 R_MSEL 之間的關(guān)系。

開關(guān)頻率的選擇是在更高效率和更小系統(tǒng)設(shè)計(jì)尺寸之間進(jìn)行權(quán)衡的結(jié)果。較低的開關(guān)頻率可實(shí)現(xiàn)較高的總體效率，但外部元件相對(duì)較大。較高的開關(guān)頻率會(huì)導(dǎo)致額外的開關(guān)損耗，從而影響效率和熱性能。對(duì)于此設(shè)計(jì)，將開關(guān)頻率設(shè)置為 800kHz，并將輕負(fù)載運(yùn)行模式設(shè)置為跳躍模式 (DCM)。

選擇降壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率時(shí)，必須考慮最短導(dǎo)通時(shí)間和最短關(guān)斷時(shí)間。方程式 9 可計(jì)算受最短導(dǎo)通時(shí)間限制前的最大 f_SW。當(dāng)達(dá)到具有 D-CAP4 控制功能的轉(zhuǎn)換器的最短導(dǎo)通時(shí)間限制時(shí)，實(shí)際開關(guān)頻率將改變以保持輸出電壓穩(wěn)定。此計(jì)算忽略轉(zhuǎn)換器中的電阻壓降以提供最壞情況下的估算值。

方程式 9.

f_{S W} (m a x) = \frac{V_{O U T}}{V_{I N} (m a x)} \times \frac{1}{t_{O N_M I N}} = \frac{3.3 V}{16 V} \times \frac{1}{30 n s} = 6875 k H z

方程式 10 可計(jì)算受最短關(guān)斷時(shí)間限制前的最大 f_SW。當(dāng)達(dá)到具有 D-CAP4 控制功能的轉(zhuǎn)換器的最短關(guān)斷時(shí)間限制時(shí)，工作占空比將達(dá)到最大值，而輸出電壓將開始隨輸入電壓下降。該公式需要用到電感器的直流電阻 R_DCR（在以下步驟中選擇），在該初步計(jì)算中假定電阻為 2.2mΩ。如果在受最短關(guān)斷時(shí)間限制的最大 f_SW 附近工作，則在使用方程式 10 時(shí)必須考慮電阻隨溫度的變化。所選的 800kHz f_SW 低于兩個(gè)計(jì)算得出的最大值。

方程式 10.

f_{S W} (m a x) = \frac{V_{I N} (m i n) - V_{O U T} - I_{O U T} (m a x) \times (R_{D C R} + R_{D S (O N)_H S})}{t_{O F F_M I N} (m a x) \times (V_{I N} (m i n) - I_{O U T} (m a x) \times (R_{D S (O N)_H S} - R_{D S (O N)_L S}))}

方程式 11.

f_{S W} (m a x) = \frac{4.5 V - 3.3 V - 25 A \times (2.2 m Ω + 5.8 m Ω)}{150 n s \times (4.5 V - 25 A \times (5.8 m Ω - 2.3 m Ω))} = 1510 k H z