ZHCABU0B May   2020  – October 2022 LM63615-Q1 , LM63625-Q1 , LM63635-Q1 , LMR33620 , LMR33620-Q1 , LMR33630 , LMR33630-Q1 , LMR33640 , LMR36006 , LMR36015 , TPS54360B , TPS54560B

 

  1.   使用反相降压/升压转换器
  2.   商标
  3. 1 引言
  4. 2 反相降压/升压转换器
  5. 3 基本操作
  6. 4 基于降压转换器的反相降压/升压转换器的运行注意事项
    1. 4.1 电压应力
    2. 4.2 电流应力
    3. 4.3 功率损耗和效率
    4. 4.4 小信号行为
      1. 4.4.1 测量 IBB 波特图
      2. 4.4.2 测试 IBB 上的负载瞬态
      3. 4.4.3 仿真
  7. 5 IBB 的元件选择
    1. 5.1 电感器选型
    2. 5.2 电容器选型
    3. 5.3 外部反馈分压器
  8. 6 一般注意事项
  9. 7 辅助功能
    1. 7.1 使能输入电平转换
    2. 7.2 同步输入电平转换
    3. 7.3 电源正常状态标志电平转换
    4. 7.4 输出钳位
    5. 7.5 输出噪声滤波
  10. 8 设计示例
    1. 8.1 3A 电流时将 +12V 电压转换为 –5V 电压
    2. 8.2 1A 电流时将 +5V 电压转换为 –5V 电压
  11. 9 总结
  12. 10参考文献
  13. 11修订历史记录

8.2 1A 电流时将 +5V 电压转换为 –5V 电压

设计目标如表 8-2 中所示。

表 8-2 1A 电流时将 +5V 转换为 -5V 的设计规格
VIN VOUT IOUT 开关频率
+5V -5 V 1A 400kHz

稳压器所识别的最大电压为 10V。电感是根据 1A 的 30%（即 0.3A）计算得出的。我们发现电感为 22μH，这是一个标准值。效率为 0.85 时，峰值电流和谷值电流分别为 2.33A 和 2.02A。平均电感器电流约为 2.18A。LMR14020 的最小峰值电流限值为 2.5A。在本示例中，我们将使用 LMR14020。因此，我们的电感器将为 22μH，额定电流至少为 3A。

对于 CIO，我们使用数据表中推荐的一个 10µF 电容器和一个 0.1µF 电容器，其额定电压至少为 16V。对于 CIN，可以使用 47µF 至 100µF 的小型铝电解电容器。对于电压为 +5V、电流为 2A 的设计，数据表建议使用一个 47μF 或两个 22μF 的陶瓷电容器。这是设计 IBB 的良好起点。如果需要使用额外的输出电容器来改善负载瞬态响应和/或环路稳定性，可以在 PCB 上留出相应空间。CBOOT 的值为 0.1µF。

LMR14020 需要一个反馈分压器。我们从数据表中得出：RFBT = 100kΩ，RFBB = 17.8kΩ。此外，在 PCB 上为 CFF 电容器留出位置，以便可以优化环路稳定性。为了将开关频率设置为 400kHz，我们使用 RT = 61.9kΩ。如果需要，SS 输入可用于增加软启动时间；否则将其保持断开状态。如果在此引脚上使用软启动电容器，则应将其直接返回到器件 GND 引脚。如果不需要使能控制，则将 EN 输入连接到 VIN。否则，可以使用前文所述的其中一个电平转换器来控制 EN 输入。

设计完成后，测量效率以确保转换器能够在整个输入电压和环境温度范围内提供所需的负载电流。图 8-2 显示了使用 LMR14020 将 +5V 转换为 –5V 的设计的完整原理图。

GUID-7F132A77-AC9C-4ACF-A8A8-8088454EF954-low.gif图 8-2 1A 电流时使用 LMR14020 将 +5V 转换为 –5V 的设计