ZHCAA82B April   2017  – April 2021 CSD95490Q5MC , TPS40140 , TPS40322 , TPS40422 , TPS40425 , TPS40428 , TPS51631 , TPS53622 , TPS53631 , TPS53632 , TPS53641 , TPS53647 , TPS53659 , TPS53661 , TPS53667 , TPS53679 , TPS53681

 

  1. 1简介
  2. 2多相降压稳压器概述
  3. 3多相调节器的优点
    1. 3.1 输入电容减小
    2. 3.2 输出电容减小
    3. 3.3 热性能和效率改进
    4. 3.4 瞬态响应改善
  4. 4多相挑战
  5. 5多相位设计示例 - 元件选择
    1. 5.1 相位数
    2. 5.2 电感器
    3. 5.3 驱动器和功率 MOSFET
    4. 5.4 输入电容器
    5. 5.5 输出电容器
    6. 5.6 控制器
    7. 5.7 设计总结
  6. 6结论
  7. 7参考文献
  8. 8修订历史记录

电感器

若要选择电感器,首先要确定开关频率。300kHz 左右的频率可以提供低开关损耗和高效率,但代价是瞬态响应较慢,因为需要更大的电感器,并且必须将控制回路带宽设置为低于较高频率下的带宽。同样,1MHz 左右的更高开关频率会遭受更大的开关损耗,但可使瞬态响应加快。

对于此设计,600kHz 的开关频率可实现瞬态响应和效率之间的平衡。Equation3按照用于计算电感的标准降压设计公式和 25% 的纹波电流目标,可以使用 计算出每相 0.138µH 的电感。对最接近的标准值四舍五入,得到每相 0.15µH 的电感。

Equation3. GUID-F471A1F6-E56F-4550-8644-33F75893DCE7-low.gif

用于这种设计的电感器是从 Vishay Dale 提供的常用 IHLP 电感器系列中选择的,特别是 IHLP-5050FD 系列。该系列的 150nH 扼流圈具有 0.53mΩ 的典型 DCR,用于低传导损耗以及最小交流损耗,这些损耗可使用 Vishay 在线计算器进行估算。它的热额定值也高达 55A,预计每相只有 40A,因此提供了裕度。

该电感器上粉末磁芯的软饱和曲线意味着在缓慢滚动之前,电感器保持相对平坦的饱和电流额定值,从而在预期的工作条件范围内提供可预测的性能。如果发生超过饱和电流额定值的严重过电流事件,粉末磁芯对 FET 和 PCB 造成损坏的可能性要比铁氧体磁芯小得多。使用铁氧体磁芯时,电感在饱和点会迅速下降,电感器基本上会变短路,从而产生破坏性电流。