KOKP023A May   2024  – April 2026 TPS53689T

 

  1.   1
  2.   개요
  3. 소개
  4. 컨버터 과도 응답
  5. 자기학
  6. TLVR 토폴로지 작동 원칙
    1. 4.1 정상 상태 작동
    2. 4.2 부하 과도 스텝업
    3. 4.3 부하 과도 스텝다운
    4. 4.4 LC 인덕터 선택
    5. 4.5 정상 상태 리플
  7. 전력 손실 및 효율성
  8. 위상 곱셈
  9. PCB 레이아웃
  10. TLVR에 최적화된 구성 요소
  11. 병렬 설계 예시
  12. 10요약
  13. 11추가 리소스

정상 상태 작동

그림 11에서는 중요한 노드, 전압 및 전류에 라벨이 붙은 일반적인 TLVR 컨버터 회로도를 보여줍니다. 그림 12에서는 4상이 표시된 TLVR 컨버터의 정상 상태 작동 파형을 보여줍니다. 이 예에서는 인접 위상의 펄스가 시간에 중첩되지 않습니다. TLVR 토폴로지에 대한 최대 듀티 사이클 요구 사항은 없습니다. 펄스가 시간에 중첩되는 더 높은 듀티 사이클 애플리케이션에도 동일한 원리가 적용됩니다.

그림 12에서는 2차측 루프의 LC의 전압 및 전류 파형, 4상 모든 스위치 노드, 4상(IPRI4)의 1차측 전류를 보여줍니다. 이 그림에는 명확한 이해를 위해 세 가지 작업 상태에 대한 레이블이 포함되어 있습니다.

가장 중요한 관계는 LC 루프의 관계와 IPRI 및 ISUM에 미치는 영향입니다.

 정상 상태 토폴로지.
4상 예시, 펄스 중첩 없음
그림 11 정상 상태 토폴로지.
 정상 상태 파형.
4상, 펄스 중첩 없음
그림 12 정상 상태 파형.

각 위상의 자화 전압은 벅 컨버터의 자화 전압과 유사합니다. 방정식 6은 위상 ON에 적용되고 방정식 7은 위상 OFF에 적용됩니다. 자화 인덕턴스는 항상 방정식 8에 나와 있는 기본 인덕터 관계를 따릅니다.

방정식 6. Δ V L m , i = V I N - V O U T
방정식 7. Δ V L m , i = - V O U T
방정식 8. I L M = Δ V L m L m

LC의 전압은 방정식 9에 나와 있는 것처럼 항상 모든 위상에 걸쳐 자화 전압의 합계와 동일합니다. LC 자체는 항상 방정식 10에 의해 표현되는 기본 인덕터 관계를 따릅니다.

방정식 9. Δ V L C = V L m 1 + V L m 2 +
방정식 10. I L C = Δ V L C L C

각 위상에 대한 IPRI방정식 11에 표시된 자화 전류 및 ILC 의 합과 같습니다. ISUM은 모든 위상의 1차 전류의 합으로, 방정식 12로 표시됩니다.

방정식 11. I P R I , i = I L m , i + I L C
방정식 12. I S U M = I P R I 1 + I P R I 2 +

표 1에는 플롯에 표시된 IPRI4의 파생 작업과 관련하여 그림 12에 표시된 각 관련 전압 및 전류의 상태가 요약되어 있습니다.

표 1 4상 예시, 정상 상태 전압 및 전류.
매개 변수 상태 1
위상 4 켜짐, 위상 1, 2 및 3 꺼짐
상태 2
모든 위상 꺼짐
상태 3
위상 4와 다른 두 개는 꺼짐, 다른 위상 중 하나는 켜짐
VSW1 0V 0V 한 위상은 VIN과 같고 다른 두 위상은 0V와 같습니다
VSW2 0V 0V
VSW3 0V 0V
VSW4 VIN 0V 0V
ΔVLM1 –VOUT –VOUT 한 위상은 VIN –VOUT과 같고, 다른 2상은 –VOUT과 같음
ΔVLM2 –VOUT –VOUT
ΔVLM3 –VOUT –VOUT
ΔVLm4 VIN – VOUT –VOUT –VOUT
ILm4 증가 감소 감소
ΔVLC ΔVLM1–4의 합계 ΔVLM1–4의 합계 ΔVLM1–4의 합계
ILC 증가 감소 증가
IPRI4 증가 더 빠르게 감소 더 느리게 감소