ZHDS187G March   2008  – June 2020 TPS40210 , TPS40211

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 修订历史记录
  6. 5 引脚配置和功能
    1.     引脚功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 典型特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  软启动
      2. 7.3.2  BP 稳压器
      3. 7.3.3  关断（DIS/EN 引脚）
      4. 7.3.4  最小导通时间和关断时间注意事项
      5. 7.3.5  设置振荡器频率
      6. 7.3.6  同步振荡器
      7. 7.3.7  电流检测和过流
      8. 7.3.8  电流检测和次谐波不稳定性
      9. 7.3.9  电流检测滤波
      10. 7.3.10 控制环路注意事项
      11. 7.3.11 栅极驱动电路
      12. 7.3.12 TPS40211
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 在最低输入电压附近工作
      2. 7.4.2 通过 DIS/EN 引脚实现运行
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 12V 至 24V 非同步升压稳压器
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1  使用 WEBENCH 工具定制设计方案
          2. 8.2.1.2.2  占空比估算
          3. 8.2.1.2.3  电感器选型
          4. 8.2.1.2.4  整流器二极管选型
          5. 8.2.1.2.5  输出电容器选型
          6. 8.2.1.2.6  输入电容器选型
          7. 8.2.1.2.7  电流检测和电流限制
          8. 8.2.1.2.8  电流检测滤波器
          9. 8.2.1.2.9  开关 MOSFET 选型
          10. 8.2.1.2.10 反馈分压电阻器
          11. 8.2.1.2.11 误差放大器补偿
          12. 8.2.1.2.12 RC 振荡器
          13. 8.2.1.2.13 软启动电容器
          14. 8.2.1.2.14 稳压器旁路
          15. 8.2.1.2.15 物料清单
        3. 8.2.1.3 应用曲线
      2. 8.2.2 12V 输入、700mA LED 驱动器，高达 35V 的 LED 灯串
        1. 8.2.2.1 设计要求
        2. 8.2.2.2 详细设计过程
  10. 9 电源相关建议
  11. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
      1. 11.1.1 第三方产品免责声明
      2.      66
      3. 11.1.2 相关器件
      4. 11.1.3 开发支持
        1. 11.1.3.1 使用 WEBENCH 工具定制设计方案
    2. 11.2 文档支持
      1. 11.2.1 相关文档
    3. 11.3 相关链接
    4. 11.4 接收文档更新通知
    5. 11.5 支持资源
    6. 11.6 商标
    7. 11.7 静电放电警告
    8. 11.8 术语表
  13. 12机械、封装和可订购信息
    1.     79

封装选项

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

机械数据 (封装 | 引脚)
  • DRC|10
  • DGQ|10
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.3.8 电流检测和次谐波不稳定性

峰值电流模式控制存在固有特性，会引发电流环路不稳定问题。这会导致来自脉宽调制器的长短脉冲交替出现。电压环路保持稳定并且不会振荡，但输出纹波电压会增加。仅当转换器在连续导通模式下运行且占空比为 50% 或更高时，才会发生这种情况。该情况产生的原因详见电流模式转换器的建模、分析和补偿应用报告。这种情况的解决方案是将振荡器的补偿斜坡施加到进入脉宽调制器的信号。在 TPS40210 和 TPS40211 中，振荡器斜坡以固定幅值施加到脉宽调制器。该斜坡的斜率由方程式 17 给出。

方程式 17. TPS40210 TPS40211

为确保转换器不会进入次谐波不稳定状态，补偿斜坡信号的斜率必须至少为电流斜坡信号下降斜率的二分之一。由于补偿斜坡在 TPS40210 和 TPS40211 中是固定的，因此这会限制电流检测电阻器的选型。

在脉宽调制器处形成的电流检测波的下降斜率详见方程式 18。

方程式 18. TPS40210 TPS40211

斜率补偿斜坡必须至少为脉宽调制器端电流检测波形下降斜率的二分之一并且最好是与之相等，因此，在连续模式下以 50% 或更高占空比运行时，电流检测电阻器存在最大限值。出于设计目的，应对电流检测电阻器的实际值预留一些裕量。初始设计建议所选的实际电阻器值应小于或等于方程式 19 中计算值的 80%。该公式计算的电阻值，对应补偿斜坡斜率恰好为电流下降斜率二分之一的临界工况。取值不大于该计算结果的 80% 均可接受。

方程式 19. TPS40210 TPS40211

其中

  • Se 是施加到脉宽调制器的电压补偿斜坡的斜率，单位为 V/s
  • fSW 是开关频率，单位为 Hz
  • VDD 是 VDD 引脚上的电压，单位为 V
  • m2 是脉宽调制器处电流检测波形的下降斜率，单位为 V/s
  • RISNS 是电流检测电阻器的值，单位为 Ω
  • VOUT 是转换器输出电压 VIN 是转换器功率级输入电压
  • VD 是图 7-7 中的二极管压降

通过将 VDD 引脚连接到转换器的输出电压而不是输入电压，可以增加电压补偿斜坡斜率，如图 7-7 所示。该方案适用于转换器设计需要较大的纹波电流值，且相对存在目标输出电流限制的情况。

注：

将 VDD 引脚连接到转换器的输出电压会影响转换器的启动电压，因为控制器欠压锁定 (UVLO) 电路会监控 VDD 引脚，并在启动前检测减去二极管压降后的输入电压。其效果是抬高系统启动电压，抬高幅度等于二极管压降。

如果无合适阻值的 RISNS，可选用高一档阻值电阻，通过将另一个电阻器与 CIFLT 端并联，对采样信号分压，将幅值衰减至合理范围。