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ZHCSSP0 February 2024 TPS54KC23

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封裝選項

機械數據 (封裝 | 引腳)

RZR|16
- MPQF704A

散熱焊盤機械數據 (封裝 | 引腳)

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7.2.2.2 選擇開關頻率和工作模式

開關頻率和工作模式由 MSEL 引腳上的電阻進行配置。從三個開關頻率中選擇一個：800kHz、1.1MHz 或 1.4MHz。請參閱表 6-3，了解開關頻率、工作模式、斜坡和 R_MSEL 之間的關系。

開關頻率的選擇是在更高效率和更小系統設計尺寸之間進行權衡的結果。較低的開關頻率可實現較高的總體效率，但外部元件相對較大。較高的開關頻率會導致額外的開關損耗，從而影響效率和熱性能。對于此設計，將開關頻率設置為 800kHz，并將輕負載運行模式設置為跳躍模式 (DCM)。

選擇降壓轉換器的開關頻率時，必須考慮最短導通時間和最短關斷時間。方程式 9 可計算受最短導通時間限制前的最大 f_SW。當達到具有 D-CAP4 控制功能的轉換器的最短導通時間限制時，實際開關頻率將改變以保持輸出電壓穩定。此計算忽略轉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{0.8 V}{16 V} \times \frac{1}{30 n s} = 1667 k H z

方程式 10 可計算受最短關斷時間限制前的最大 f_SW。當達到具有 D-CAP4 控制功能的轉換器的最短關斷時間限制時，工作占空比將達到最大值，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），在該初步計算中假定電阻為 2.2mΩ。如果在受最短關斷時間限制的最大 f_SW 附近工作，則在使用方程式 10 時必須考慮電阻隨溫度的變化。所選的 800kHz f_SW 低于兩個計算得出的最大值。

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 - 0.8 V - 30 A \times (2.2 m Ω + 5.8 m Ω)}{150 n s \times (4.5 V - 30 A \times (5.8 m Ω - 2.3 m Ω))} = 5248 k H z