ZHCUAI1 EVM 用户指南 | 德州仪器 TI.com.cn

ZHCUAI1 July 2021 TPS62912 , TPS62913

1.2 EVM 特性和修改

此 EVM 的印刷电路板 (PCB) 旨在适应用户所做的一些修改。可添加额外输出电容器。可使用反馈电阻器来调整输出电压，可改变软启动时间和低频噪声滤波，可添加前馈电容器，并且可改变开关频率、输出放电设置和展频设置。最后，在对电路板进行一些修改后，测量铁氧体磁珠之前的环路响应。有关各种设置的更多信息，请参阅器件数据表。

当修改输出电压时，这会影响平均电感器电流和输出电流。对于 IBB，因为电感器并不总是提供负载电流，所以平均电感器电流不再等于平均输出电流。电感器仅在关断时间（开关周期的 1-D）内为负载供电。Equation1 可用于计算平均电感器电流：

Equation1.

I_{L} = \frac{I_{O}}{(1 - D)}

使用Equation2 可计算反相降压/升压转换器的工作占空比。

Equation2.

D = \frac{V_{O U T}}{(V_{O U T} - V_{I N})} \times \frac{1}{η}

其中 η 是工作点的效率。

效率项会调整本节中的功率转换损耗公式，并产生更准确的最大输出电流预估值。使用Equation3 计算峰峰值电感纹波电流。

Equation3.

∆ I_{L} = \frac{V_{I N} \times D}{(f_{S W} \times L)}

其中 D 是占空比，f_SW 是以 Hz 为单位的开关频率，L 是以 H 为单位的电感，V_IN 是相对于地的输入电压。

Equation4 计算最大电感器电流。

Equation4.

I_{L, M a x} = I_{L, A) v g} + \frac{∆ I_{L}}{2}

例如，对于 -5V 的输出电压、3.3V 的输入电压、2.2μH 的电感和 1MHz 的开关频率，以下计算根据 TPS62913 3.7A 的最小电流限制值计算出允许的最大输出电流。保守估计，效率项预计为 85%。

Equation5.

D = \frac{- 5}{- 5 - 3.3} \times \frac{1}{0.85} = 0.709

Equation6.

∆ I_{L} = \frac{3.3 \times 0.709}{1 M H z \times 2.2 μ H} = 1.06 A)

重新整理Equation7，将 I_L,Max 设置为等于数据表中指定的最小电流限制值，可得出：

Equation7.

I_{L, A) v g} = 3.7 - \frac{1.06}{2} = 3.17

然后在Equation8 中使用此结果来计算可实现的最大输出电流：

Equation8.

I_{O U T} = 3.17 \times (1 - 0.709) = 922 m A)

图 1-1 绘制了不同输出电压（-1.8V、-3.6V、-5V）和输入电压组合下的最大输出电流，电感值为 2.2uH，开关频率为 1MHz。

图 1-1 按输入电压和输出电压确定的输出电流限制

IBB 拓扑的输入和输出电压受到 IC 建议工作电压的限制，因为 IC 上的输入电压是从 VIN 到 VOUT，而不是从 VIN 到 GND。查看最大输出电流与 VIN 间的关系时，这些值绘制为 17V + VOUT，因此对于 -5V 输出，最大输入电压为 17V - 5V，即 12V。