ZHCSQW6B November 2024 – March 2025 TPS54338 , TPS54438 , TPS54538
PRODUCTION DATA
電感器最關鍵的參數(shù)是電感、飽和電流和 RMS 電流。電感基于所需的峰峰值紋波電流 ΔiL，可通過方程式 16 計算得出。
通常，定義 K 系數(shù)表示電感器紋波電流相對于器件最大輸出電流的大小，合理的 K 值為 20% 至 60%。經(jīng)驗表明，K 的最佳值為 30% 至約 40%。由于紋波電流隨輸入電壓增大，因此始終使用最大輸入電壓來計算最小電感 L。使用方程式 17 來計算輸出電感的最小值。
其中
一般來說，最好在開關電源中選擇較低的電感值，因為低電感值通常對應于更快的瞬態(tài)響應、更小的 DCR 和更小的尺寸，從而實現(xiàn)更緊湊的設計。過低的電感會產(chǎn)生過大的電感電流紋波，從而會錯誤地觸發(fā)滿載時的過流保護。由于電流紋波較大，該器件還會產(chǎn)生更多的電感磁芯損耗。在同一個輸出電容中，更大的電感電流紋波同樣意味著更大的輸出電壓紋波。
確定電感 L 后，最大電感器峰值電流和 RMS 電流可通過方程式 18 和方程式 19 計算得出。理想情況下，電感器的飽和額定電流至少與高側(cè)開關電流限制 IHS_LIMIT 一樣大（請參閱節(jié) 5.5）。此尺寸可確保即使在輸出短路期間電感器也不會飽和。當電感磁芯材料飽和時，電感下降到一個非常低的值，導致電感電流上升非?？?。盡管谷值電流限制 ILS_LIMIT 旨在降低電流失控的風險，但飽和電感器會導致電流非常迅速地上升到高值，這可能導致組件損壞，因此不允許電感器飽和。在任何情況下，電感器飽和電流不得小于滿載時的最大峰值電感電流。
此設計中選擇了以下值：
計算出的電感值為 5.3μH。選擇最接近的標準值 5.6μH。IHS_LIMIT 最大值為 7A，計算出的峰值電流為 5.7A，計算出的 RMS 電流為 5.02A。所選電感器為 Würth Elektronik、74439346056、5.6μH，飽和電流額定值為 12.1A，RMS 電流額定值為 6.9A。
最大電感值受到峰值電流模式控制正確執(zhí)行所需的最小電流紋波的限制。為了避免次諧波振蕩，在正常情況下，最小電感器波紋電流必須不少于器件最大額定電流 (5A) 的約 10%。