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ZHCSU07A September 2024 – October 2025 TPS548B23

PRODUCTION DATA

封裝選項

機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

VAN|19
- MPQF803A

散熱焊盤機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

訂購信息

7.2.2.4 選擇輸出電容器

選擇輸出電容值時，需要考慮三點：

穩(wěn)定性
穩(wěn)態(tài)輸出電壓紋波
穩(wěn)壓器對負載電流變化的瞬態(tài)響應

首先，根據(jù)這三個要求計算最小輸出電容。方程式 17 可計算使 LC 雙極點低于表 6-1 中 f_P(MAX) 的最小電容，從而滿足穩(wěn)定性要求。滿足該要求有助于使 LC 雙極點保持在接近內(nèi)部零點的位置。方程式 18 可計算滿足 16mV 穩(wěn)態(tài)輸出電壓紋波要求的最小電容。這些計算適用于 CCM 工作模式，不包括由輸出電容器的 ESR 或 ESL 引起的輸出電壓紋波部分。

方程式 17.

C_{O U T_S T A B L I T Y} > {(\frac{1}{2 π \times f_{P (T A B L E)} \times (1 + {(\frac{V_{O U T}}{V_{I N (T Y P)}})}^{2})})}^{2} \times \frac{1}{L_{O U T}} = {(\frac{1}{2 π \times 19.9 k H z \times (1 + {(\frac{3.3 V}{12 V})}^{2})})}^{2} \times \frac{1}{0.55 μ H} = 101 μ F

方程式 18.

C_{O U T_R I P P L E} > \frac{I_{R I P P L E}}{8 \times V_{R I P P L E} \times f_{S W}} = \frac{5.95 A}{8 \times 16 m V \times 800 k H z} = 58.1 μ F

方程式 20 和方程式 21 可計算滿足 99mV 瞬態(tài)響應要求（階躍為 10A）的最小電容。這些公式計算當電感器電流在負載階躍后斜升或斜降時保持輸出電壓穩(wěn)定所需的輸出電容。

方程式 19.

C_{O U T_U N D E R S H O O T} > \frac{L \times {I_{S T E P}}^{2} \times (\frac{V_{O U T}}{V_{I N} (m i n) \times f_{S W}} + t_{O F F_M I N} (m a x))}{2 \times V_{T R A N S} \times V_{O U T} \times (\frac{V_{I N} (m i n) - V_{O U T}}{V_{I N} (m i n) \times f_{S W}} - t_{O F F_M I N} (m a x))}

方程式 20.

C_{O U T_U N D E R S H O O T} > \frac{0.55 μ H \times {10 A}^{2} \times (\frac{3.3 V}{8 V \times 800 k H z} + 150 n s)}{2 \times 99 m V \times 3.3 V \times (\frac{8 V - 3.3 V}{8 V \times 800 k H z} - 150 n s)} = 95.9 μ F

方程式 21.

C_{O U T_O V E R S H O O T} > \frac{L \times {I_{S T E P}}^{2}}{2 \times V_{T R A N S} \times V_{O U T}} = \frac{0.55 μ H \times {10 A}^{2}}{2 \times 99 m V \times 3.3 V} = 84.2 μ F

滿足過沖要求所需的輸出電容是最高值，因此這將設(shè)置本例所需的最小輸出電容。穩(wěn)定性要求也會限制最大輸出電容。方程式 22 計算建議的最大輸出電容。此計算使 LC 雙極點保持在 f_SW 的 1/100 以上。

方程式 22.

C_{O U T_S T A B I L I T Y} < {(\frac{50}{π \times f_{S W}})}^{2} \times \frac{1}{L} = {(\frac{50}{π \times 800 k H z})}^{2} \times \frac{1}{0.55 μ H} = 720 μ F

可以使用更大的輸出電容，但必須通過波特圖或瞬態(tài)響應測量來檢查穩(wěn)定性。選擇的輸出電容為 6 × 47μF、10V 陶瓷電容器。使用陶瓷電容器時，由于直流和交流偏置效應，電容必須降額。選擇的電容器降額至其標稱值的 48%，即有效總電容為 135μF。該實際電容值滿足最小值和最大值要求。

該應用全部使用陶瓷電容器，因此忽略了 ESR 對紋波和瞬態(tài)的影響。如果使用非陶瓷電容器，則 ESR 一開始必須低于方程式 23 中計算的值以滿足紋波要求，并低于方程式 24 中計算的值以滿足瞬態(tài)要求。為了進行更準確的計算或如果使用的是混合的輸出電容器，必須使用輸出電容器的阻抗來確定是否可以滿足紋波和瞬態(tài)要求。

方程式 23.

R_{E S R_R I P P L E} < \frac{V_{R I P P L E}}{I_{R I P P L E}} = \frac{26 m V}{5.95 A} = 4.4 m Ω

方程式 24.

R_{E S R_T R A N S} < \frac{V_{T R A N S}}{I_{S T E P}} = \frac{99 m V}{10 A} = 9.9 m Ω