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ZHCUAI1 July 2021 TPS62912 , TPS62913

1.2 EVM 特性和修改

此 EVM 的印刷電路板 (PCB) 旨在適應(yīng)用戶(hù)所做的一些修改?？商砑宇~外輸出電容器?？墒褂梅答侂娮杵鱽?lái)調(diào)整輸出電壓，可改變軟啟動(dòng)時(shí)間和低頻噪聲濾波，可添加前饋電容器，并且可改變開(kāi)關(guān)頻率、輸出放電設(shè)置和展頻設(shè)置。最后，在對(duì)電路板進(jìn)行一些修改后，測(cè)量鐵氧體磁珠之前的環(huán)路響應(yīng)。有關(guān)各種設(shè)置的更多信息，請(qǐng)參閱器件數(shù)據(jù)表。

當(dāng)修改輸出電壓時(shí)，這會(huì)影響平均電感器電流和輸出電流。對(duì)于 IBB，因?yàn)殡姼衅鞑⒉豢偸翘峁┴?fù)載電流，所以平均電感器電流不再等于平均輸出電流。電感器僅在關(guān)斷時(shí)間（開(kāi)關(guān)周期的 1-D）內(nèi)為負(fù)載供電。Equation1 可用于計(jì)算平均電感器電流：

Equation1.

I_{L} = \frac{I_{O}}{(1 - D)}

使用Equation2 可計(jì)算反相降壓/升壓轉(zhuǎn)換器的工作占空比。

Equation2.

D = \frac{V_{O U T}}{(V_{O U T} - V_{I N})} \times \frac{1}{η}

其中 η 是工作點(diǎn)的效率。

效率項(xiàng)會(huì)調(diào)整本節(jié)中的功率轉(zhuǎn)換損耗公式，并產(chǎn)生更準(zhǔn)確的最大輸出電流預(yù)估值。使用Equation3 計(jì)算峰峰值電感紋波電流。

Equation3.

? I_{L} = \frac{V_{I N} \times D}{(f_{S W} \times L)}

其中 D 是占空比，f_SW 是以 Hz 為單位的開(kāi)關(guān)頻率，L 是以 H 為單位的電感，V_IN 是相對(duì)于地的輸入電壓。

Equation4 計(jì)算最大電感器電流。

Equation4.

I_{L, M a x} = I_{L, A) v g} + \frac{? I_{L}}{2}

例如，對(duì)于 -5V 的輸出電壓、3.3V 的輸入電壓、2.2μH 的電感和 1MHz 的開(kāi)關(guān)頻率，以下計(jì)算根據(jù) TPS62913 3.7A 的最小電流限制值計(jì)算出允許的最大輸出電流。保守估計(jì)，效率項(xiàng)預(yù)計(jì)為 85%。

Equation5.

D = \frac{- 5}{- 5 - 3.3} \times \frac{1}{0.85} = 0.709

Equation6.

? I_{L} = \frac{3.3 \times 0.709}{1 M H z \times 2.2 μ H} = 1.06 A)

重新整理Equation7，將 I_L,Max 設(shè)置為等于數(shù)據(jù)表中指定的最小電流限制值，可得出：

Equation7.

I_{L, A) v g} = 3.7 - \frac{1.06}{2} = 3.17

然后在Equation8 中使用此結(jié)果來(lái)計(jì)算可實(shí)現(xiàn)的最大輸出電流：

Equation8.

I_{O U T} = 3.17 \times (1 - 0.709) = 922 m A)

圖 1-1 繪制了不同輸出電壓（-1.8V、-3.6V、-5V）和輸入電壓組合下的最大輸出電流，電感值為 2.2uH，開(kāi)關(guān)頻率為 1MHz。

圖 1-1 按輸入電壓和輸出電壓確定的輸出電流限制

IBB 拓?fù)涞妮斎牒洼敵鲭妷菏艿?IC 建議工作電壓的限制，因?yàn)?IC 上的輸入電壓是從 VIN 到 VOUT，而不是從 VIN 到 GND。查看最大輸出電流與 VIN 間的關(guān)系時(shí)，這些值繪制為 17V + VOUT，因此對(duì)于 -5V 輸出，最大輸入電壓為 17V - 5V，即 12V。

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