ZHCAD51 October 2022 LM5123-Q1
升壓穩(wěn)壓器的電感值根據(jù)電感電流紋波比 (RR) 計(jì)算得出。紋波比定義為紋波電流峰峰值與平均電感電流之比。在升壓拓?fù)渲校骄姼须娏鞯扔谄骄斎腚娏鳌_x擇電感值時(shí)主要有三個(gè)考慮因素:功率損耗、電感電流的下降斜率和控制環(huán)路的右半平面 (RHP) 零點(diǎn)頻率 (ωZ_RHP)。
30% 至 60% 之間的最大紋波比可在上述考慮因素之間實(shí)現(xiàn)平衡折衷。在本例中,所選電感電流的最大紋波比為 60%。紋波比根據(jù)最大輸出電壓 (VLOADmax) 和最大輸出功率 (POUTmax) 來計(jì)算,以正確選擇電感值。在連續(xù)導(dǎo)通模式下,占空比使用方程式 2 來估算。紋波比使用方程式 3 來計(jì)算。
其中
找到最大紋波比取決于占空比范圍的工作點(diǎn)。在 CCM 運(yùn)行模式下,最大紋波比通常出現(xiàn)在 33% 占空比下。當(dāng)最大輸入電壓下的占空比大于 33% 時(shí),最大紋波比出現(xiàn)在 VSUPPLYmax 處。當(dāng)最低輸入電壓的占空比小于 33% 時(shí),最大紋波比出現(xiàn)在 VSUPPLYmin 處。
根據(jù)方程式 2,當(dāng)輸出電壓設(shè)為 VLOADmax 時(shí),最大輸入電壓下的占空比計(jì)算為 48.6%。當(dāng) VSUPPLY 處于最大指定值時(shí),會(huì)出現(xiàn)最大紋波比。如果該設(shè)計(jì)在 33% 的占空比下運(yùn)行,則可使用方程式 4 來反算給定占空比下的電源電壓。
其中
對(duì)于此設(shè)計(jì)示例,VSUPPLY_ΔILmax 等于 18V。在已知最大紋波比工作點(diǎn)、所需紋波比、負(fù)載電流和開關(guān)頻率的情況下,可使用方程式 5 來計(jì)算電感。
為了滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這里選擇了 2.6μH 的標(biāo)準(zhǔn)電感。
最大峰值電感電流出現(xiàn)在最小電源電壓 VSUPPLY_min 和最大負(fù)載電流 ILOADmax 處。電感峰值電流是平均輸入電流與電感峰峰值紋波一半之和,可使用方程式 6 來計(jì)算得出。