ZHCAC17D June 2013 – January 2023 TLV62130 , TLV62130A , TLV62150 , TLV62150A , TPS61175 , TPS61175-Q1 , TPS62130 , TPS62130A , TPS62131 , TPS62132 , TPS62133 , TPS62135 , TPS62136 , TPS62140 , TPS62140A , TPS62141 , TPS62142 , TPS62143 , TPS62150 , TPS62150A , TPS62151 , TPS62152 , TPS62153 , TPS62160 , TPS62161 , TPS62162 , TPS62163 , TPS62170 , TPS62171 , TPS62172 , TPS62173
在此拓撲中,平均電感電流也會受到影響。在降壓配置中,平均電感電流等于平均輸出電流,因為電感總是在控制 MOSFET 的導通 和關斷 期間為負載提供電流。而在反相降壓/升壓配置中,負載僅由輸出電容器提供電流,并且在控制 MOSFET 導通 期間與電感器完全斷開。在關斷 期間,電感連接到輸出電容和負載(請參閱圖 1-3)。知道關斷 時間是開關周期的 (1 – D),那么可以使用Equation1 來計算平均電感電流:

使用Equation2 可計算反相降壓/升壓轉換器的工作占空比:

而不是使用降壓轉換器的 VOUT/VIN。Equation2 中的效率項會調整本節(jié)中的功率轉換損耗公式,并產生更準確的最大輸出電流結果。使用Equation3 可計算峰峰值電感紋波電流:

其中:
Equation4 計算最大電感器電流:

例如,對于 –3.3V 的輸出電壓、2.2μH 的電感器和 12V 的輸入電壓,以下計算得出基于 TPS62150 的最小電流限值 (1.4A) 可以確保最大允許輸出電流。效率項估計為 85%。


重新排列Equation4 并將 IL(max) 設置為數據表中指定的 ILIMF 的最小值,得出:

然后在Equation1 中使用該結果來計算可實現的最大輸出電流:

表 1-1 提供了幾個根據不同輸出電壓(–1.8V、–3.3V 和 –5V)計算得出的最大輸出電流示例,這些示例均基于 2.2μH 電感值和 2.5MHz 開關頻率。增加電感和/或輸入電壓可在反相降壓/升壓配置中實現更高的輸出電流,而使用低頻設置會降低可用的輸出電流。由于平均電感器電流高于典型降壓型拓撲,所以 TPS62150 在反相降壓/升壓拓撲中的最大輸出電流通常低于 1000mA。圖 1-4 展示了相同三個輸出電壓和不同輸入電壓條件下的輸出電流。
| fs (MHz) | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| VOUT (V) | -5 | –3.3 | -1.8 |
| L (μH) | 2.2 | 2.2 | 2.2 |
| VIN (V) | 12 | 12 | 12 |
| IL(max) (A) | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
| η | 0.85 | 0.85 | 0.85 |
| D | 0.346 | 0.254 | 0.153 |
| ?IL (mA) | 755 | 554 | 335 |
| IL(avg) (mA) | 1023 | 1123 | 1233 |
| IOUT (mA) | 669 | 838 | 1043 |
圖 1-4 最大輸出電流與 VIN 間的關系