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ZHCSZ91 November 2025 LM5126A-Q1

PRODUCTION DATA

选择电感值时需要考虑三个主要参数：电感器电流纹波比 (RR)、电感器电流的下降斜率和控制环路的 RHPZ 频率。

根据峰值电流模式控制理论，斜率补偿斜坡的斜率必须大于检测到的电感器电流下降斜率的一半，以防止高占空比下的次谐波振荡，即：

方程式 32.

V_{s l o p e} \times f_{s w} > \frac{V_{o u t_m a x} - V_{i n_m i n}}{2 \times L_{m}} \times R_{c s}

其中

电感的下限值可由下式得出，

方程式 33.

L_{m} > \frac{V_{o u t_m a x} - V_{i n_m i n}}{2 \times V_{s l o p e} \times f_{s w}} \times R_{c s}

R_cs 的估计值为 1.5mΩ，因此可以得出以下结果，

方程式 34.

L_{m} > 1.4 µ H

RHPZ 频率可由下式得出，

方程式 35.

ω_{R H P Z} = \frac{R_{o u t} \times {D'}^{2}}{L_{m_e q}}

交叉频率必须低于 RHPZ 频率的 1/5，

方程式 36.

f_{c} < \frac{1}{5} \times \frac{ω_{R H P Z}}{2 π}

假设需要 1kHz 的交叉频率，则电感的上限由下式得出，

方程式 37.

L_{m} < 5.2 µ H

电感器纹波电流通常设置在满负载电流的 30% 至 70% 之间，这可以在电感器磁芯损耗和绕组损耗之间达到更好的折衷。

每相输入电流的计算公式如下，

方程式 38.

I_{i n_v i n m a x} = \frac{P_{o u t}}{{η \times V}_{i n_m a x}} = 29.2 A

如果以连续导通模式 (CCM) 运行，则在占空比为 33% 时出现最大纹波比。会产生最大纹波比的输入电压由下式得出，

方程式 39.

V_{i n_R R m a x} = V_{o u t_m a x} \times (1 - 0.33) = 30 V

因此，必须使用最大输入电压 V_{in_max} 来计算最大纹波比。

此示例中选择了 0.3 的纹波比，即输入电流的 30%。在已知开关频率和典型输入电压的情况下，电感器值按如下公式计算，

方程式 40.

L_{m} = \frac{V_{i n_m a x}}{I_{i n} \times R R} \times \frac{1}{f_{s w}} \times (1 - \frac{V_{i n_m a x}}{V_{o u t_m a x}}) = \frac{18 V}{29.2 A \times 0.3} \times \frac{1}{400 k H z} \times 0.6 = 3.1 µ H

这里为 L_m 选择了最接近的标准值 3.3μH。

典型输入电压下的电感器纹波电流计算公式如下：

方程式 41.

I_{p p} = \frac{V_{i n_t y p}}{L_{m}} \times \frac{1}{f_{s w}} \times (1 - \frac{V_{i n_t y p}}{V_{o u t}}) = 7.4 A

如果选择了铁氧体磁芯电感器，则确保电感器不会在峰值电流限制下达到饱和。铁氧体磁芯电感器的电感值在饱和前几乎保持恒定。铁氧体磁芯具有较低的磁芯损耗，但尺寸较大。

对于粉末芯电感器，电感随着直流电流的增加而缓慢降低。这种变化会导致在高电感器电流下出现更大的纹波电流。在此示例中，峰值电流限值下的电感降至 0A 时的 70%。峰值电流限制下的电流纹波由下式得出，

方程式 42.

I_{p p_b i a s} = \frac{V_{i n_t y p}}{0.7 \times L_{m}} \times \frac{1}{f_{s w}} \times (1 - \frac{V_{i n_t y p}}{V_{o u t}}) = 10.6 A