ZHDA357 December 2022 TPS62870 , TPS62870-Q1 , TPS62871 , TPS62871-Q1 , TPS62872 , TPS62872-Q1 , TPS62873 , TPS62873-Q1 , TPS62874-Q1 , TPS62875-Q1 , TPS62876-Q1 , TPS62877-Q1 , TPS6287B10 , TPS6287B25 , TPSM8287A06 , TPSM8287A10 , TPSM8287A12 , TPSM8287A15 , TPSM8287B15 , TPSM8287B30

2 配置

图 2-1 展示了如何连接此电阻分压器。已在 TPS62873EVM-143 和 TPS62873EVM-144 封装布局中为这些电阻器提供了封装选项。

图 2-1 电阻分压器

然后，输出电压由通过 VSEL 所选的固定输出电压，以及此分压器中所用电阻器的阻值共同决定。方程式 1 显示了如何计算输出电压。

方程式 1.

V_{O U T} = V_{O U T f i x e d} ∙ (\frac{R_{12} + R_{11}}{R_{11}})

正如方程式 1 所示，必须选择低于所需最终输出电压的固定输出电压 V_OUTfixed。

这种方法的第一个明显权衡是电阻值的容差及其温度漂移所导致的精度损失。通过选择输出电压尽可能接近目标最终输出电压的固定输出版本，可将此影响降至最低。此配置的最低和最高输出电压的附加误差可使用方程式 2 和方程式 3 计算得出。流入 VOSNS 引脚的偏置电流会产生额外误差。该偏置电流必须流经 R12，从而导致输出电压升高。通过对 R12 使用低电阻值，可将由此产生的误差忽略不计。对于 TPS6287x 器件而言，若电阻值在 1kΩ 范围内，此误差可忽略不计。

方程式 2.

V_{O U T m i n} = V_{O U T f i x e d} ∙ (1 - {∆ V}_{O U T}) ∙ (\frac{R_{12} ∙ (1 - {∆ R}_{12}) + R_{11} ∙ (1 + {∆ R}_{11})}{R_{11} ∙ (1 + {∆ R}_{11})})

方程式 3.

V_{O U T m a x} = V_{O U T f i x e d} ∙ (1 + {∆ V}_{O U T}) ∙ (\frac{R_{12} ∙ (1 + {∆ R}_{12}) + R_{11} ∙ (1 - {∆ R}_{11})}{R_{11} ∙ (1 - {∆ R}_{11})})

另一个重要的考量因素是维持交流控制性能。电阻分压器的电阻器，尤其是 VOSNS 路径中的上电阻器 R12，会在 VOSNS 和 GOSNS 引脚上与寄生电容一同形成低通滤波器。为缓解此效应，可以添加一个与 R12 并联的前馈电容器 Cff。方程式 4 展示了如何为此电容器估算适当取值。该公式中的 f_CO 是控制环路的预期交越频率。

方程式 4.

C_{f f} = \frac{2}{π ∙ f_{C O} ∙ R_{12}}

对于 TPS6287x 器件，若电阻分压器的总电阻在 10kΩ 范围内，并且输出电压的升幅上限控制在最高 20%，这是让控制性能影响可忽略不计的良好选择。

例如，如果需要 1.2V 的电压，可以按照 TPS6287x-Q1 具有快速瞬态响应功能的 2.7V 至 6V 输入、6A/9A/12A/15A、汽车级可堆叠同步降压转换器数据表中的描述，将 TPS6287x-Q1 器件配置为 1V 的固定输出电压。根据上述建议和公式，可以使用电阻分压器配置 1.2V 的输出电压，其中 R12 为 2kΩ、R11 为 10kΩ。假设两个电阻器的电阻精度均为 1%，则输出电压精度从为 1V 固定输出电压规定的初始 ±1% 变为 ±1.3%，这在大多数情况下是可以接受的。假设交越频率为 300kHz，1nF 是经计算后 Cff 在此配置中的适当取值。

使用反馈分压器后，可通过接口设置的电压也会发生变化。在寄存器中定义的默认值会随反馈分频器的增益而变化。方程式 5 展示了如何针对 VSET 寄存器中的专用电压设置 V_{OUT_Reg} 计算新的稳压输出电压。

方程式 5.

V_{O U T} = V_{O U T_R e g} ∙ (\frac{R_{12} + R_{11}}{R_{11}})

举例来说，如果反馈分压器设计为将输出电压提升 20%，则 VSET 寄存器中已编程的 0.4V 输出电压会产生 0.48V 的稳压输出电压。