ZHCSQS9E November 2007 – January 2024 TPS5430-Q1
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應(yīng)用
- 3 說明
- 4 引腳配置和功能
- 5 規(guī)格
- 6 詳細(xì)說明
-
7 應(yīng)用和實(shí)施
- 7.1 應(yīng)用信息
- 7.2
典型應(yīng)用
- 7.2.1 應(yīng)用電路，12?V 至 5?V
- 7.2.2 9V 至 21V 輸入到 5V 輸出應(yīng)用電路
- 7.2.3 使用陶瓷輸出濾波電容器的電路
- 7.3 電源相關(guān)建議
- 7.4 布局
- 8 器件和文檔支持
- 9 修訂歷史記錄
- 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)
- DDA|8
散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- DDA|8
訂購信息
7.2.1.2.4.2 電容器選型
輸出電容器的重要設(shè)計(jì)因素是直流電壓額定值、紋波電流額定值和等效串聯(lián)電阻（ESR）。不得超過直流電壓和紋波電流額定值。ESR 很重要，因?yàn)樗c電感器紋波電流一起決定輸出紋波電壓的大小。輸出電容器的實(shí)際值并不重要，但確實(shí)存在一些實(shí)際限制。應(yīng)考慮此設(shè)計(jì)所需的閉環(huán)交叉頻率與輸出濾波器的 LC 轉(zhuǎn)角頻率之間的關(guān)系。由于采用內(nèi)部補(bǔ)償設(shè)計(jì)，閉環(huán)交叉頻率盡量保持在 3kHz 至 30kHz 范圍之間，因?yàn)檫@個(gè)頻率范圍有足夠的相位升壓，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于此設(shè)計(jì)示例，假設(shè)預(yù)期的閉環(huán)交叉頻率在 2590Hz 至 24kHz 之間，且也低于輸出電容器的 ESR 零點(diǎn)。在這些條件下，閉環(huán)交叉頻率與 LC 轉(zhuǎn)角頻率的關(guān)系如下：
且輸出濾波器所需的輸出電容器值為：
對(duì)于所需的 18 kHz 交叉頻率和 15μH 電感器，輸出電容器的計(jì)算值為 220μF。必須選擇電容器類型，以使 ESR 零點(diǎn)高于環(huán)路交叉頻率。最大 ESR 為：
所選輸出電容器的額定電壓也必須大于所需的輸出電壓加上紋波電壓的一半。還必須包括任何降額量。輸出電容器中的最大 RMS 紋波電流計(jì)算公式如下：方程式 10
其中：
NC 為并聯(lián)輸出電容器的數(shù)量。
FSW 為開關(guān)頻率。
其他電容器類型也可以與 TPS5430-Q1 一起使用，具體取決于應(yīng)用的需求。
輸出電容器的最大 ESR 也決定了初始設(shè)計(jì)參數(shù)中指定的輸出紋波量。輸出紋波電壓是電感器紋波電流與輸出濾波器的 ESR 的乘積。檢查電容器數(shù)據(jù)表中列出的最大規(guī)定 ESR 是否產(chǎn)生可接受的輸出紋波電壓：
其中：
ΔVPP 是所需的峰峰值輸出紋波。
NC 為并聯(lián)輸出電容器的數(shù)量。
FSW 為開關(guān)頻率。
在本設(shè)計(jì)示例中，為 C3 選擇了單個(gè) 220μF 輸出電容器。計(jì)算出的 RMS 紋波電流為 143mA，所需的最大 ESR 為 40m?。滿足這些要求的電容器是 Sanyo Poscap 10TPB220M，其額定值為 10V，最大 ESR 為 40m?，額定紋波電流為 3A。也可使用一個(gè)額外的 0.1μF 小型陶瓷旁路電容器，但未包括在本設(shè)計(jì)中。
還必須考慮輸出電容器的最小 ESR。為了獲得良好的相位裕度，當(dāng) ESR 處于最小值時(shí)，ESR 零點(diǎn)不能遠(yuǎn)高于 24kHz 和 54kHz 的內(nèi)部補(bǔ)償極點(diǎn)。