ZHCT382 January   2023 TPS543B22 , TPS548A28 , TPS56121

 

  1. 引言
  2. 选择并约束应用程序
  3. 设计第二级滤波器
  4. 电压模式控制架构
  5. D-CAP3 控制架构
  6. 高级电流模式 (ACM) 控制架构
  7. 效率损失
  8. 结论
  9. 参考文献
  10. 10相关网站

设计第二级滤波器

即使使用低等效串联电阻 (ESR) 陶瓷输出电容器,通过降压转换器的电感器和电容器 (LC) 输出滤波器来实现低输出电压纹波也是不切实际的。要实现低于 5mV 的输出纹波,设计人员可能需要使用第二级 LC 滤波器。有关第二级滤波器设计或纹波测量技术的更多信息,请参阅资源部分。可使用Equation1 并求解 L2 来计算第二级滤波器的电感器值。电感器 L2 是第二级电感器,C1 是降压转换器的初级输出电容器,C2 是第二级电容器网络。所有三种设计都使用了相同的第二级滤波器(如表 3-1 所示),占用了 92mm2 的电路板面积(如图 3-1 所示)。

Equation1. S W i t c h i n g   F r e q u e n c y = 1 / ( 2 π * L 2 * C s   ,   W h e r e   C s = 1 / 1 C 1 + 1 C 2
表 3-1 转换器控制架构和第二级滤波器。
器件型号 控制架构 开关频率 第二级电感 第二级电容
TPS548A28 D-CAP3 800kHz 2 x 0.68µH 4 x 100µF + 0.1µF
TPS543B22 ACM 1000kHz 2 x 0.68µH 4 x 100µF + 0.1µF
TPS56121 电压模式 500kHz 2 x 0.68µH 4 x 100µF + 0.1µF
GUID-20221208-SS0I-9XL4-MZJG-GTPFTFFNDS0C-low.png图 3-1 第二级滤波器的电路板面积为 92mm2

选择第二级电感器值 (L2) 并组装元件后,下一步是通过增加第二级电感和电容来重新补偿直流/直流转换器的控制环路,以确保稳定性。必须指出的是,每个控制架构都有自己独特的技术,可在添加第二级滤波器后重新补偿控制环路(如需)。我们对每个控制架构的输出电压纹波、效率损失和稳定性进行了评估并汇总出结果。