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ZHCSYC9 May 2025 TPS7H4012-SEP , TPS7H4013-SEP

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封裝選項

機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

DDW|44
- MPDS309B

散熱焊盤機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

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10.2.2.2 輸出電感器選型

要計算輸出電感器的最小值，請使用方程式 10。K_L 是一個系數(shù)，表示電感器紋波電流值與最大輸出電流 I_OUT 之比，如方程式 9 所示。由于輸出電容器的紋波電流額定值必須大于或等于電感器紋波電流，因此選擇高電感器紋波電流會影響輸出電容器的選擇。一般而言，設(shè)計人員可以根據(jù)特定系統(tǒng)需求自行決定電感紋波值。K_L 的典型值范圍為 10% 至 50%。對于低輸出電流，可以增大 K_L 的值以減小輸出電感器的值。

方程式 9.

K_{L} = \frac{I_{r i p p l e}}{I_{O U T}}

方程式 10.

L = \frac{{V I N}_{(m a x)} - V O U T}{I_{O U T} \times K_{L}} \times \frac{V O U T}{{V I N}_{(m a x)} \times f_{S W}}

對于此設(shè)計示例，使用 K_L = 35% 且 VIN_(max) = 12.6V (12V + 5%)。計算得出的電感值為 2.32μH，選擇最接近的可用 2.2μH 電感器。產(chǎn)生的紋波電流可以根據(jù)方程式 11 進行計算。在本設(shè)計中，產(chǎn)生的紋波電流為 2.2A。

方程式 11.

{? I}_{L} = \frac{{V I N}_{(m a x)} - V O U T}{L} \times \frac{V O U T}{{V I N}_{(m a x)} \times f_{S W}}

對于輸出濾波電感器而言，至關(guān)重要的是不得超出額定 RMS 電流和飽和電流。RMS 電流可根據(jù)方程式 12 求出，峰值電感器電流可根據(jù)方程式 13 求出。

方程式 12.

I_{L (r m s)} = \sqrt{{I_{O U T}}^{2} + \frac{1}{12} \times {(\frac{V O U T \times ({V I N}_{(m a x)} - V O U T)}{{V I N}_{(m a x)} \times L \times f_{S W}})}^{2}}

方程式 13.

I_{L (p e a k)} = I_{O U T} + \frac{I_{L (r i p p l e)}}{2}

對于本設(shè)計，RMS 電感器電流為 6A，峰值電感器電流為 7.11A。為滿足這一要求，選擇了 Wurth 74439346022 電感器。此電感器的飽和電流額定值為 19.5A，RMS 電流額定值為 10.6A。

流經(jīng)電感器的電流為電感紋波電流外加輸出電流。在上電、故障或瞬態(tài)負載條件下，電感器電流可能會增加到之前計算的峰值電感器電流水平以上。在瞬態(tài)條件下，電感電流可升至器件的開關(guān)電流限值。為此，最為保守的方法是規(guī)定電感的額定飽和電流（而非峰值電感電流）大于等于器件的最大開關(guān)電流限值。

建議確保典型電流限制值比峰值電感電流至少高 25%，從而保證在啟用電流限制值之前有足夠的裕度。9.7A 的典型電流限值滿足這些要求。