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ZHCP240A May 2024 – April 2026 TPS53689T

4.1 稳态运行情况

图 11 显示了典型的 TLVR 转换器原理图，其中标记了重要节点、电压和电流。图 12 展示了 TLVR 转换器的稳态工作波形，其中显示了四个相位。在此示例中，来自相邻相位的脉冲没有随时间变化产生重叠。TLVR 拓扑没有最大占空比要求。同样的原理也适用于脉冲随时间变化重叠的较高占空比应用。

图 12 显示了次级侧环路 L_C 的电压和电流波形、所有四个相位的开关节点和相位 4 的初级侧电流 (I_PRI4)。为清楚起见，该图标注了三个不同操作状态的标签。

最重要的关系是 L_C 环路及其对 I_PRI 和 I_SUM 的影响。

四相示例，无脉冲重叠

图 11 稳态拓扑。

四相，无脉冲重叠

图 12 稳态波形。

每个相位的磁化电压与降压转换器的磁化电压相似。方程式 6 适用于相位开启，方程式 7 适用于相位关闭。磁化电感始终遵循方程式 8 中所示的基本电感关系：

方程式 6.

Δ V_{L m, i} = V_{I N} - V_{O U T}

方程式 7.

Δ V_{L m, i} = - V_{O U T}

方程式 8.

I_{L M} = \frac{Δ V_{L m}}{L_{m}}

L_C 上的电压始终等于所有相位上磁化电压之和，如方程式 9 所示。L_C 本身始终遵循基本电感关系，如方程式 10 所示：

方程式 9.

Δ V_{L C} = V_{L m 1} + V_{L m 2} + \dots

方程式 10.

I_{L C} = \frac{Δ V_{L C}}{L_{C}}

每个相位的 I_PRI 等于其磁化电流和 I_LC 之和，如方程式 11 所示。I_SUM 是所有相位的初级电流之和，如方程式 12 所示：

方程式 11.

I_{P R I, i} = I_{L m, i} + I_{L C}

方程式 12.

I_{S U M} = I_{P R I 1} + I_{P R I 2} + \dots

表 1 汇总了图 12 中所示每个相关电压和电流相对于与图中 I_PRI4 推导相关的状态。

表 1 四相示例，稳态电压和电流。

参数	状态 1 相位 4 开启、相位 1、2 和 3 关闭	状态 2 所有相位均关闭	状态 3 相位 4 和另外两个相位关闭，其他一个相位开启
V_SW1	0V	0V	一个相位等于 V_IN，另两个相位等于 0V
V_SW2	0V	0V
V_SW3	0V	0V
V_SW4	V_IN	0V	0V
ΔV_LM1	–V_OUT	–V_OUT	一个相位等于 V_IN – V_OUT，另外两个相位等于 –V_OUT
ΔV_LM2	–V_OUT	–V_OUT
ΔV_LM3	–V_OUT	–V_OUT
ΔV_Lm4	V_IN – V_OUT	–V_OUT	–V_OUT
I_Lm4	增加	减小	减小
ΔV_LC	ΔV_LM1–4 的和	ΔV_LM1–4 的和	ΔV_LM1–4 的和
I_LC	增加	减小	增加
I_PRI4	增加	更快地减小	更慢地减小