ZHCP240A May 2024 – April 2026 TPS53689T
与典型直流/直流设计中的其他电感器相比,LC 有一些独特的要求。确定 LC 的电感值时需要在电流纹波和瞬态响应优势之间进行权衡。通常,可以从 LC = L M 开始,作为一种平衡的权衡方案。在分立式设计中,常见的电感值在 LM 的 0.8 至 1.5 倍之间。在电源模块等高度集成的设计中,较低的电感值可能更为常见。
在稳态下,LC 不承载直流电流,仅具有很小的交流电流纹波,这是因为它以高频率(在没有脉冲重叠的情况下,至少为 NTOTAL × fSW)进行开关。其电流纹波在稳态下的 RMS 电流中占主导地位,如方程式 21 中所述。可以考虑使用低磁芯损耗材料,如铁氧体磁芯,因为其具有高 fSW。另一个可以进一步改善瞬态响应的选项是使用软饱和磁芯。
但是,在瞬态事件期间,LC 仍可以继续积累大量电流,如方程式 22 所示,其中 tRESP 是控制器的响应时间,如图 15 和图 16 中突出显示的那样。因此,应该选择具有高饱和电流的 LC,类似于每个相位中使用的耦合电感器。
在积累大量电流后,LC 电流会自然衰减到零,并具有相对较高的时间常数 τLC,如方程式 23 中所述,这个时间常数由 LC 和 LC 环路中的电阻共同决定。在高频重复瞬态期间,由于负载的上下变化会使 ILC 产生不同方向的波动,因此 ILC 可能会不完全稳定,但不会出现饱和。图 17 和图 18 显示了该行为的仿真:
在负载阶跃响应期间,LC 上的电压 ΔVLC 可能会超过输入电压 VIN。假设控制器根据负载阶跃启用 NON 个相位,则可以通过方程式 24 计算 ΔVLC:
爬电通常不是问题,因为高电压不会持续很长时间。但是,在某些情况下,为了确保应用安全和元件可靠性,了解 LC 上的高瞬态电压可能很重要。