ZHCABW8A June   2020  – November 2022 LM5156 , LM5156-Q1 , LM51561 , LM51561-Q1 , LM51561H , LM51561H-Q1 , LM5156H , LM5156H-Q1

 

  1.   如何使用 LM5156 设计升压转换器
  2. 1LM5156 设计示例
  3. 2示例应用
  4. 3计算和元件选型
    1. 3.1  开关频率
    2. 3.2  电感器计算
    3. 3.3  电流检测电阻计算
      1. 3.3.1 电流检测电阻和斜率补偿电阻选型
      2. 3.3.2 电流检测电阻滤波器计算
    4. 3.4  电感器选型
    5. 3.5  二极管选型
    6. 3.6  MOSFET 选型
    7. 3.7  输出电容器选型
    8. 3.8  输入电容器选型
    9. 3.9  UVLO 电阻选型
    10. 3.10 软启动电容器选型
    11. 3.11 反馈电阻器选型
    12. 3.12 控制环路补偿
      1. 3.12.1 选择环路交叉频率 (fCROSS)
      2. 3.12.2 确定所需 RCOMP
      3. 3.12.3 确定所需 CCOMP
      4. 3.12.4 确定所需 CHF
    13. 3.13 效率估算
  5. 4元件选型摘要
    1.     25
  6. 5小信号频率分析
    1. 5.1 升压稳压器调制器建模
    2. 5.2 补偿建模
    3. 5.3 开环建模
  7. 6修订历史记录

3.7 输出电容器选型

输出电容器需要使负载电压纹波平稳，在负载瞬态期间提供能量源，并在 MOSFET 导通期间为负载提供能量。确定输出电容大小的一种实用方法是基于所需的负载瞬态输出电压纹波规格。负载瞬态规格与控制环路交叉频率有关。控制环路交叉频率设置为右半平面零点频率的 1/5。该交叉频率根据Equation15 计算得出。

Equation15. GUID-69EDF452-ACFE-4BCB-AFD5-CDAE8E7ED470-low.gif

对于此设计示例，负载瞬态规格表明负载电压在从 50% 负载电流 (1.5 A) 到 100% 负载电流 (3 A) 的负载瞬态期间不应过冲或下冲超过 600 mV。Equation16 用于计算估计的负载电容，以实现指定的负载瞬态负载电压纹波要求。

Equation16. GUID-67CCE1ED-FF20-4CDB-A096-F96B920574B5-low.gif

其中

  • ΔILOAD 是负载电流条件的差异 (3 A - 1.5 A)
  • ΔVLOAD 是指定的过冲电压规格和下冲电压规格

输出电容器的额定值必须能够处理纹波电流，不会造成损坏，也不会显著缩短工作寿命。Equation17 用于估算最大 RMS 输出纹波电流。与电解电容器相比，陶瓷电容器的 RMS 纹波电流额定值通常相对较高。陶瓷电容器用于增加输出电容器组的总 RMS 电流额定值。

Equation17. GUID-C9D3ED20-057F-4E88-A1D0-7F894337280A-low.gif

对于该设计，所选总输出电容为 200 μF。估计电容器组 ESR (RESR) 约为 2mΩ。输出电容和低 RESR 值有助于充分减小负载瞬态期间的压降。