ZHCAA82B April 2017 – April 2021 CSD95490Q5MC , TPS40140 , TPS40322 , TPS40422 , TPS40425 , TPS40428 , TPS51631 , TPS53622 , TPS53631 , TPS53632 , TPS53641 , TPS53647 , TPS53659 , TPS53661 , TPS53667 , TPS53679 , TPS53681
多相設(shè)計(jì)的所有相位都連接在輸出節(jié)點(diǎn)上,因此每個(gè)相位的電感電流同時(shí)對(duì)輸出電容器進(jìn)行充電和放電,這取決于給定相位是否處于活動(dòng)狀態(tài)。這種充放電產(chǎn)生一個(gè)總電流 ISUM,其交流部分被輸出電容 COUT 吸收。圖 3-3與單個(gè)相位的紋波電流相比,ISUM 在穩(wěn)態(tài)下具有較低的峰峰值,如 所示。輸出電容器中較小的紋波電流會(huì)降低總輸出電壓紋波,從而減少將 VOUT 保持在公差范圍內(nèi)所需的電容量。
圖 3-3 電感紋波電流波形Equation2圖 3-4使用 計(jì)算輸出電容器的標(biāo)準(zhǔn)化紋波電流,并在 中繪制兩相、三相和四相降壓轉(zhuǎn)換器的標(biāo)準(zhǔn)化紋波電流。Equation2設(shè)置 n=1 給出所有占空比的 ICOUTnorm = 1,從而使 對(duì)于單相計(jì)算無效。與輸入電容器電流非常相似,在不同的占空比下,電感器的電流在數(shù)學(xué)上相互抵消,表明沒有輸出電流紋波。即使設(shè)計(jì)為在其中一個(gè)點(diǎn)工作,由于噪聲、瞬態(tài)和占空比變化,轉(zhuǎn)換器也始終需要一定量的輸出電容。然而,對(duì)于固定輸出應(yīng)用,在其中一個(gè)零點(diǎn)附近工作可以得到輸出電容器數(shù)量最少的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

圖 3-4 標(biāo)準(zhǔn)化輸出電容紋波與輸入紋波消除不同,輸出紋波消除受 PCB 布局的影響較小。通常,相當(dāng)數(shù)量的輸出電容器緊密地封裝在 CPU 或負(fù)載點(diǎn)附近,以減少元件間寄生電感所產(chǎn)生的影響。此外,每個(gè)相位的電感器值在除最高頻率設(shè)計(jì)外的所有設(shè)計(jì)中都主導(dǎo)寄生效應(yīng),從而可以在相位之間實(shí)現(xiàn)更好的消除。