ZHCAB40A October 2020 – July 2022 LMR36520
得知上述輸入和輸出參數后,首先要做的是選擇尺寸合適的耦合電感器或變壓器,方法是先查找生成目標次級輸出電壓所需的匝數比。然后,可以按照處理典型非隔離式降壓轉換器的方式來計算關鍵電感。
若要建立兩個輸出電壓,將需要兩個繞組。次級輸出電壓可以通過對次級環路應用基爾霍夫電壓定律來表示:
使二極管正向壓降 (Vf) 為 1V,則 N2/N1 之比為 0.86。最接近的整數比為 1:1,據此選擇一個耦合電感器。這樣一來,次級輸出電壓會略高于 3.3V。若要解決此問題,可將齊納二極管和電阻器串聯,然后與次級負載并聯,從而將輸出鉗位至 3.3V。
磁化電感的電流波形與典型電感器的電感電流波形相同,因此可以使用相同的方法來計算初級繞組電感。
Equation16 中的 Δi 項表示磁化電流紋波峰峰值,通常設置為轉換器所提供磁化電流(本例中為 1A)的 30% 至 40%。
當 Δi = 0.4A 時,便會得出:
根據應用需求,可以調高或調低 Δi 的值。只要初級繞組電流不超過高側電流限值或負電流選擇,選定的 Δi 值便可以正常使用。在本例中,計算得出的 Lpri 并不是典型的標稱電感值,因此這里改為選擇 22μH 的耦合電感器,對應的磁化電流紋波峰-峰值如下:
現在要確保此磁化紋波電流不違反峰值電流條件:
根據數據表,LMR36520 的最小 HS 電流限值為 2.4A,而負電流限值為 -1.7A。芯片之間存在細微的差異,因此在評估此條件時,務必要使用最小的 HS 電流限值,以確保在最壞的情況下都不會超出該限值。
因此,所選的 22μH 耦合電感器足以確保不會超出峰值電流限值。此外,此電感器的飽和電流額定值應至少與該器件的最大短路電流限值相等。在這里,最大短路電流限值用于確保在前文所述的最壞情況下不會超出相關限值。