ZHCSRE2A december 2022 – april 2023 TPS552892
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應(yīng)用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 引腳配置和功能
- 6 規(guī)格
- 7 詳細(xì)說明
- 8 應(yīng)用和實(shí)施
- 9 器件和文檔支持
- 10機(jī)械、封裝和可訂購信息
封裝選項(xiàng)
機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- RYQ|21
散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- RYQ|21
訂購信息
8.2.2.3 電感器選型
由于電感器的選擇會影響穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、瞬態(tài)行為和環(huán)路穩(wěn)定性，因此電感器是進(jìn)行電源穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)時最重要的組件。有三種重要的電感器規(guī)格：電感、飽和電流和直流電阻。
TPS552892 可與 1μH 至 10μH 的電感器配合使用。電感器的選擇需考慮降壓和升壓運(yùn)行模式。
對于降壓模式，選擇的電感器要將峰峰值電流紋波限制為最大輸入電壓下的最大電感器電流。公式 9 展示了 CCM 中電感與電感器紋波電流之間的關(guān)系。
其中
- VIN(MAX) 為最大輸入電壓
- VOUT 是輸出電壓
- ΔIL(P-P) 是電感器的峰峰值紋波電流
- fSW 為開關(guān)頻率
對于特定電感器，當(dāng) VOUT 等于最大輸入電壓的一半時，電感器紋波電流會達(dá)到最大值。選擇更大的電感會產(chǎn)生更小的電感器電流紋波，而選擇更小的電感會產(chǎn)生更大的電感器電流紋波。
對于升壓模式，選擇的電感器要將峰峰值電流紋波限制為最大輸出電壓下的最大電感器電流。公式 10 展示了 CCM 中電感與電感器紋波電流之間的關(guān)系。
其中
- VIN 是輸入電壓
- VOUT(MAX) 是最大輸出電壓
- ΔIL(P-P) 是電感器的峰峰值紋波電流
- fSW 為開關(guān)頻率
對于特定電感器，當(dāng) VIN 等于最大輸出電壓的一半時，電感器紋波電流可達(dá)到最大值。選擇更大的電感會產(chǎn)生更小的電感器電流紋波，而選擇更小的電感會產(chǎn)生更大的電感器電流紋波。
本應(yīng)用示例選擇了 4.7μH 的電感器，約可產(chǎn)生最大的電感器電流紋波，為降壓模式下最高平均電感器電流的 50%，升壓模式下最高平均電感器電流的 50%。
在降壓模式下，電感器直流電流等于輸出電流。在升壓模式下，電感器直流電流可通過公式 11 計(jì)算得出。
其中
- VOUT 是輸出電壓
- IOUT 是輸出電流
- VIN 是輸入電壓
- η 是電源轉(zhuǎn)換效率
對于降壓/升壓轉(zhuǎn)換器 TPS552892 的給定最大輸出電流，在最小輸入電壓和最大輸出電壓下可達(dá)到最大電感器直流電流。將 TPS552892 的電感器電流限制設(shè)置為高于計(jì)算得出的最大電感器直流電流，可確保 TPS552892 能夠提供所需的輸出電流。
在升壓模式下，電感器紋波電流由公式 12 計(jì)算得出。
其中
- ΔIL(P-P) 是電感器紋波電流
- L 是電感器值
- fSW 為開關(guān)頻率
- VOUT 是輸出電壓
- VIN 是輸入電壓
因此，電感器峰值電流通過公式 13 計(jì)算。
正常情況下，建議使用的電感器峰峰值電流應(yīng)小于電感器平均電流的 40%，以獲得最大輸出電流。電感值較大的電感器會產(chǎn)生較小的紋波，可降低電感器中的磁滯損耗和 EMI，但同時負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)時間也會增加。所選電感器的飽和電流必須高于計(jì)算出的峰值電流。
轉(zhuǎn)換效率取決于所選電感器電流路徑的電阻，與開關(guān) MOSFET 相關(guān)的開關(guān)損耗和電感器內(nèi)芯損耗。因此，整體效率受電感器直流電阻 (DCR)、開關(guān)頻率下的等效串聯(lián)電阻 (ESR) 和內(nèi)芯損耗的影響。表 8-2 列出了為 TPS552892 推薦的電感器。在本應(yīng)用示例中，選擇了 Coilcraft 電感器 XAL7070-472，因?yàn)樗哂行〕叽纭⒏唢柡碗娏骱偷?DCR。
| 器件型號 | L (μH) | DCR（最大值）(mΩ) | 飽和電流/額定熱電流 (A) | 尺寸 (L x W x H mm) | 供應(yīng)商(1) |
|---|---|---|---|---|---|
| XAL7070-472ME | 4.7 | 14.3 | 15.2/10.5 | 7.5 × 7.2 × 7.0 | Coilcraft |
| VCHA085D-4R7MS6 | 4.7 | 15.6 | 16.0/8.8 | 8.7 × 8.2 × 5.2 | Cyntec（乾坤科技） |
| IHLP4040DZER4R7M01 | 4.7 | 16.5 | 17/9.5 | 10.2 × 10.2 × 4.0 | Vishay |