ZHCP240A May   2024  – April 2026 TPS53689T

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1 简介
  4. 2 转换器瞬态响应
  5. 3 磁性元件
  6. 4 TLVR 拓扑工作原理
    1. 4.1 稳态运行情况
    2. 4.2 负载升压瞬态
    3. 4.3 负载降压瞬态
    4. 4.4 LC 电感器选择
    5. 4.5 稳态纹波
  7. 5 功率损耗和效率
  8. 6 相位乘法
  9. 7 PCB 布局
  10. 8 TLVR 优化型器件
  11. 9 示例并排设计
  12. 10总结
  13. 11其他资源

示例并排设计

前面几节中的示例说明了使用相同外部元件时多相降压设计和 TLVR 设计之间的差异。不过,这种比较通常并不实用,因为我们无法改变负载要求,而必须更改设计来满足负载要求。如前所述,TLVR 电感器的尺寸与标准单绕组电感器兼容,从而支持使用相同的物理 PCB 布局对这两种设计进行测试。

表 5 总结了一个此类示例。TLVR 设计满足与多相降压转换器设计相同的规格要求,对总体功率损耗几乎没有影响,并且所需的 COUT 降低了 40% 以上。

表 5 设计参数。
参数 多相降压 TLVR
控制器/备用电源 TPS53689、CSD95440
输入电压 (VIN) 12V
输出电压 (VOUT) 1.8V
最小输出电压 (VMIN) 1.59V
最大输出电压 (VMAX) 1.85V
相位数 8
开关频率 900kHz
负载阶跃 60A-430A,1,000A/µs,1kHz-1MHz
负载线路 0.5mΩ
LM/LBUCK 70nH 120nH
LC 不适用 100nH
CBULK(聚合物) 5 × 470µF 0 × 470µF
多层陶瓷电容器 (MLCC) 80 × 22µF,0402 80 × 22µF,0402
45 × 47µF,0805 56 × 47µF,0603
15 × 100µF,0805 0 × 100µF,0805
8 × 0.1µF,0402 8 × 0.1µF,0402
峰值功率效率 (ηPEAK) 94.0% 93.9%
满载效率 (ηFull) 88.1% 88.1%
测得的 VMIN(最坏情况) 1.600V(+10mV 裕度),主要取决于 RLL 1.600V(+10mV 裕度),主要取决于 RLL
测得的 VMAX(最坏情况) 1.846V(+4mV 裕度) 1.839V(+11mV 裕度)
总输出电容 (COUT) 7.7mF 4.4mF

图 30 和图 31 展示了该设计在最坏情况下的过冲波形。

 最坏情况下的过冲(多相降压转换器)。
VMAX = 1.846V D = 20%
fSW = 330kHz
图 30 最坏情况下的过冲(多相降压转换器)。
 最坏情况下的过冲 (TLVR)。
VMAX = 1.839V D = 10%
fSW = 190kHz
图 31 最坏情况下的过冲 (TLVR)。