ZHCSO99D June   2021  – August 2022 TPS62932 , TPS62933 , TPS62933F , TPS62933O , TPS62933P

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 说明（续）
  6. 6 器件比较表
  7. 7 引脚配置和功能
  8. 8 规格
    1. 8.1 绝对最大额定值
    2. 8.2 ESD 等级
    3. 8.3 建议运行条件
    4. 8.4 热性能信息
    5. 8.5 电气特性
    6. 8.6 典型特性
  9. 9 详细说明
    1. 9.1 概述
    2. 9.2 功能方框图
    3. 9.3 特性说明
      1. 9.3.1  固定频率峰值电流模式
      2. 9.3.2  脉冲频率调制
      3. 9.3.3  电压基准
      4. 9.3.4  输出电压设置
      5. 9.3.5  开关频率选择
      6. 9.3.6  启用并调节欠压锁定
      7. 9.3.7  外部软启动和预偏置软启动
      8. 9.3.8  电源正常
      9. 9.3.9  最短导通时间、最短关断时间和频率折返
      10. 9.3.10 扩频频谱
      11. 9.3.11 过压保护
      12. 9.3.12 过流和欠压保护
      13. 9.3.13 热关断保护
    4. 9.4 器件功能模式
      1. 9.4.1 模式概述
      2. 9.4.2 重负载运行
      3. 9.4.3 轻负载运行
      4. 9.4.4 Out-of-Audio 运行模式
      5. 9.4.5 强制连续导通运行模式
      6. 9.4.6 压降运行
      7. 9.4.7 最短导通时间运行
      8. 9.4.8 关断模式
  10. 10应用和实现
    1. 10.1 应用信息
    2. 10.2 典型应用
      1. 10.2.1 设计要求
      2. 10.2.2 详细设计过程
        1. 10.2.2.1  使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
        2. 10.2.2.2  输出电压电阻器选型
        3. 10.2.2.3  选择开关频率
        4. 10.2.2.4  软启动电容器选型
        5. 10.2.2.5  自举电容器选型
        6. 10.2.2.6  欠压锁定设定点
        7. 10.2.2.7  输出电感器选型
        8. 10.2.2.8  输出电容器选择
        9. 10.2.2.9  输入电容器选择
        10. 10.2.2.10 前馈电容器 CFF 选型
        11. 10.2.2.11 最高环境温度
      3. 10.2.3 应用曲线
    3. 10.3 该做事项和禁止事项
  11. 11电源相关建议
  12. 12布局
    1. 12.1 布局指南
    2. 12.2 布局示例
  13. 13器件和文档支持
    1. 13.1 器件支持
      1. 13.1.1 第三方产品免责声明
      2. 13.1.2 开发支持
        1. 13.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 13.2 接收文档更新通知
    3. 13.3 支持资源
    4. 13.4 商标
    5. 13.5 Electrostatic Discharge Caution
    6. 13.6 术语表
  14. 14机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

10.2.2.7 输出电感器选型

电感器最关键的参数是电感、饱和电流和 RMS 电流。电感基于所需的峰峰值纹波电流 ΔiL，可通过Equation15 计算得出。

Equation15. GUID-20210219-CA0I-LQLB-MP0N-MTMX9GSXJ26R-low.gif

通常，定义 K 系数表示电感器纹波电流相对于器件最大输出电流的大小，合理的 K 值为 20% 至 60%。经验表明，K 的最佳值为 40%。由于纹波电流随输入电压增大，因此始终使用最大输入电压来计算最小电感 L。使用Equation16 来计算输出电感的最小值。

Equation16. GUID-20210125-CA0I-RZ7C-B3TD-PQCFWNTKLTPG-low.gif

其中

  • K 是电感器电流的纹波比 (ΔIL/IOUT_MAX)。

一般来说，开关电源中最好选择低电感值，这样可以提高瞬态响应速度，选用 DCR 小，尺寸小的电感，可实现更为紧凑的设计。过低的电感会产生过大的电感电流纹波，从而会错误地触发满载时的过流保护。由于电流纹波较大，该器件还会产生更多的电感磁芯损耗。在同一个输出电容中，更大的电感电流波纹同样意味着更大的输出电压波纹。

确定电感 L 后，最大电感器峰值电流和 RMS 电流可通过Equation17 和Equation18 计算得出。
Equation17. GUID-20210219-CA0I-CVW1-CXX1-2K6JB8ML6SVM-low.gif
Equation18. GUID-20210219-CA0I-TW6R-5JRZ-BLVXBHCZV1QS-low.gif

理想情况下，电感器的饱和额定电流至少与高侧开关电流限制 IHS_LIMIT 一样大（请参阅Topic Link Label8.5）。这可确保即使在输出短路期间电感器也不会饱和。当电感磁芯材料饱和时，电感下降到一个非常低的值，导致电感电流上升非常快。尽管谷值电流限制 ILS_LIMIT 旨在降低电流失控的风险，但饱和电感器会导致电流非常迅速地上升到高值，这可能导致组件损坏，因此不允许电感器饱和。在任何情况下，电感器饱和电流不得小于满载时的最大峰值电感电流。

此设计中选择了以下值：

  • K = 0.4
  • VIN_MAX = 30V
  • fSW = 500 kHz
  • IOUT_MAX = 3A

计算出的电感值为 6.94μH。选择最接近的标准值 6.8μH，则新的 K 值为 0.408。最大 IHS_LIMIT 为 5.8A，计算出的峰值电流为 3.61A，计算出的 RMS 电流为 3.02A。选择的电感器是 Würth Elektronik、74439346068、6.8 μH，额定饱和电流为 10A，RMS 电流额定值为 6.5A。

最大电感值受到峰值电流模式控制正确执行所需的最小电流纹波的限制。为了避免次谐波振荡，作为经验法则，在正常情况下，最小电感器波纹电流必须不少于器件最大额定电流 (3A) 的约 10%。