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ZHCSRV8A June 2023 – January 2024 TPS562203 , TPS562206

PRODUCTION DATA

封裝選項

機械數據 (封裝 | 引腳)

DRL|6
- MPDS159I

散熱焊盤機械數據 (封裝 | 引腳)

訂購信息

zhcsrv8a_oa

7.2.2.3 輸出濾波器選型

用作輸出濾波器的 LC 濾波器具有雙極，如方程式 4 所示。在此公式中，C_OUT 必須使用降額后的有效值，而不是標稱值。

方程式 4.

{F r e q u e n c y}_{d o u b l e p o l e} = \frac{1}{2 \times π \times \sqrt{L_{O U T} \times C_{O U T}}}

對于任何內部補償的控制拓撲，它可以支持一系列輸出濾波器。在低頻率下，整體環路增益是由輸出設定點電阻分壓器網絡和器件的內部增益設定的。低頻相位是 180°。在輸出濾波器極點頻率下，增益以每十倍頻程 –40dB 的速率滾降，且相位下降具有 180 度下降。內部紋波生成網絡引入了高頻零點，可將增益滾降從每十倍頻 -40dB 降低至 -20dB，并導致 90 度相位提升。內部紋波注入高頻零點大約為 41kHz。TI 建議為輸出濾波器選擇的電感器和電容器應使雙極位于 20kHz 左右，以便由該高頻零點提供的相位提升可提供足夠的相位裕度來滿足穩定性要求。對于高于 2V 的輸出電壓，TI 建議在原理圖中添加 CFF（前饋電容）C4 以增加帶寬和相位裕度。建議的 CFF 范圍為 10pF 至 100pF。整個系統的交叉頻率通常必須低于開關頻率的三分之一。

表 7-2 建議的元件值

輸出電壓 (V)	R1 (kΩ)	R2 (kΩ)	最小 L(uH)	典型 L (uH)	最大 L(uH)	最小 Cout(uF)	典型 Cout(uF)	最大 Cout(uF)	CFF (pF)
0.8	3.33	10.0	1.2	1.5	2.2	22	66	110	-
1.05	7.5	10.0	1.2	2.2	3.3	22	44	110	-
2.5	95.0	30.0	2.2	3.3	4.7	22	44	110	10
3.3	135.0	30.0	3.3	4.7	6.8	22	44	110	18
5	220.0	30.0	3.3	4.7	6.8	22	44	110	18
7	320.0	30.0	3.3	4.7	6.8	22	44	110	18

使用方程式 5、方程式 6 和方程式 7 計算電感器峰峰值紋波電流、峰值電流和 RMS 電流。額定電感器飽和電流必須大于計算出的峰值電流，RMS 或額定加熱電流必須大于計算出的 RMS 電流。

方程式 5.

{I I}_{P - P} = \frac{V_{O U T}}{V_{I N (M a x)}} x \frac{V_{I N (M a x)} - V_{O U T}}{L_{O U T} \times f_{S W}}

方程式 6.

{I I}_{P E A K} = I_{O} + \frac{{I I}_{P - P}}{2}

方程式 7.

I_{L O (R M S)} = \sqrt{I_{O}^{2} + \frac{1}{12} \times {I I}_{P - P}^{2}}

對于本設計示例，計算出的峰值電流為 3.68A，計算出的 RMS 電流為 3.03A。使用的電感器是 WE 74437349022。

電容器值和 ESR 決定輸出電壓紋波量。TPS562203 旨在與陶瓷或其他低 ESR 電容器配合使用。TI 建議使用 2 × 22μF 輸出電容。使用方程式 8 確定輸出電容器所需的額定 RMS 電流。

方程式 8.

I_{C O (R M S)} = \frac{V_{O U T} \times (V_{I N} - V_{O U T})}{\sqrt{12} \times V_{I N} \times L_{O U T} \times f_{S W}}

在此設計中，使用了 2 個 22μF MuRata GRM21BR61A226ME44L 輸出電容器。每個電容器的典型 ESR 為 2mΩ。計算出的 RMS 電流為 0.286A，每個輸出電容器的額定電流為 4A。