ZHCAEG7 September 2024 LM61495
在此拓?fù)渲校骄姼须娏魇艿接绊?。在降壓配置中,平均電感電流等于平均輸出電流,因?yàn)殡姼衅骺偸窃诳刂?MOSFET 的導(dǎo)通和關(guān)斷期間為負(fù)載提供電流。而在反相降壓/升壓配置中,僅由輸出電容器向負(fù)載提供電流,而負(fù)載在控制 MOSFET 導(dǎo)通期間與電感器完全斷開。在關(guān)斷期間,電感器連接到輸出電容器和負(fù)載(請(qǐng)參閱圖 2-2 至圖 2-4)。由于關(guān)斷時(shí)間為開關(guān)周期的 1 – D,方程式 2 中的平均電感器電流計(jì)算方法如下:
典型降壓轉(zhuǎn)換器的占空比只是 VOUT / (VIN × η),但方程式 3 中反相降壓/升壓轉(zhuǎn)換器的占空比計(jì)算方法變?yōu)椋?/p>
方程式 4 提供峰峰值電感器紋波電流:
其中,
與降壓拓?fù)湎啾?,反相降?升壓拓?fù)渲械淖畲筝敵鲭娏饔兴档汀_@是由于峰值電感器電流增高導(dǎo)致的。
IBB 的電感器是根據(jù)所需的紋波電流選擇的,這與任何其他直流/直流轉(zhuǎn)換器都非常相似。對(duì)于 ΔIL,通常使用介于負(fù)載電流的 20% 至 40% 之間的一個(gè)值。由方程式 4 可以推導(dǎo)出方程式 5 以確定 L 值以及最大電感器電流。此信息用于選擇適合該應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)電感器。
在 PMP23333 設(shè)計(jì)中選擇了 4.7μH 電感器。在輸出電壓為 -8V 和輸入電壓為 +12V ±10% 的情況下,根據(jù) LM61495 數(shù)據(jù)表中所述的 9.8A 最小谷值電流限值,以下計(jì)算將得出可保證的最大允許輸出電流。由于在高負(fù)載電流下運(yùn)行時(shí)占空比會(huì)增加,因此在這些條件下用于以下方程式 6 中計(jì)算最大輸出電流的占空比會(huì)增加 5%,從而實(shí)現(xiàn)更精確的最大輸出電流計(jì)算。
圖 4-2 和圖 4-3 展示了 -2.7A、-4A 負(fù)載條件下的開關(guān)電壓和電感器電流波形,并表明計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值基本吻合。
圖 4-2 IOUT = -2.7A 時(shí)的 SW 和 IL 波形
圖 4-3 IOUT = -4A 時(shí)的 SW 和 IL 波形要計(jì)算允許的最大電流,IL(Valley) 需要小于 9.8A,如方程式 11 所示。因此,如方程式 12 所示計(jì)算出 IOUT_MAX 需要小于 5.9A。盡管 IOUT_MAX 可以增加到 5.9A,但德州儀器 (TI) 建議在此設(shè)計(jì)中不要使用高于 4A 的負(fù)載,因?yàn)檩^高的負(fù)載會(huì)導(dǎo)致 IC 溫度顯著上升。