ZHCSQN5A March 2023 – January 2024 TPS563203 , TPS563206
PRODUCTION DATA
用作輸出濾波器的 LC 濾波器具有雙極，如方程式 4 所示。在此公式中，COUT 必須使用降額后的有效值，而不是標(biāo)稱值。
對于任何內(nèi)部補(bǔ)償?shù)目刂仆負(fù)?，它可以支持一系列輸出濾波器。在低頻率下，整體環(huán)路增益是由輸出設(shè)定點(diǎn)電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)和器件的內(nèi)部增益設(shè)定的。低頻相位是 180°。在輸出濾波器極點(diǎn)頻率下，增益以每十倍頻程 –40dB 的速率滾降，且相位下降具有 180 度下降。內(nèi)部紋波生成網(wǎng)絡(luò)引入了高頻零點(diǎn)，可將增益滾降從每十倍頻 -40dB 降低至 -20dB，并導(dǎo)致 90 度相位提升。內(nèi)部紋波注入高頻零點(diǎn)大約為 41kHz。TI 建議為輸出濾波器選擇的電感器和電容器應(yīng)使雙極位于 20kHz 左右，以便由該高頻零點(diǎn)提供的相位提升可提供足夠的相位裕度來滿足穩(wěn)定性要求。對于高于 2V 的輸出電壓，TI 建議在原理圖中添加 CFF（前饋電容）C4 以增加帶寬和相位裕度。建議的 CFF 范圍為 10pF 至 100pF。整個(gè)系統(tǒng)的交叉頻率通常必須低于開關(guān)頻率的三分之一。
| 輸出電壓 (V) | R1 (kΩ) | R2 (kΩ) | 最小 L(uH) | 典型 L (uH) | 最大 L(uH) | 最小 Cout(uF) | 典型 Cout(uF) | 最大 Cout(uF) | 典型 CFF(pF) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.8 | 3.33 | 10.0 | 1.2 | 1.5 | 3.3 | 22 | 66 | 110 | - |
| 1.05 | 7.5 | 10.0 | 1.2 | 2.2 | 3.3 | 22 | 44 | 110 | - |
| 2.5 | 95.0 | 30.0 | 2.2 | 3.3 | 4.7 | 22 | 44 | 110 | 10 |
| 3.3 | 135.0 | 30.0 | 3.3 | 4.7 | 6.8 | 22 | 44 | 110 | 18 |
| 5 | 220.0 | 30.0 | 3.3 | 4.7 | 6.8 | 22 | 44 | 110 | 18 |
| 7 | 320.0 | 30.0 | 3.3 | 4.7 | 6.8 | 22 | 44 | 110 | 18 |
使用方程式 5、方程式 6 和方程式 7 計(jì)算電感器峰峰值紋波電流、峰值電流和 RMS 電流。額定電感器飽和電流必須大于計(jì)算出的峰值電流，RMS 或額定加熱電流必須大于計(jì)算出的 RMS 電流。
對于本設(shè)計(jì)示例，計(jì)算出的峰值電流為 3.68A，計(jì)算出的 RMS 電流為 3.03A。使用的電感器是 WE 74437349022。
電容器值和 ESR 決定輸出電壓紋波量。TPS563203 旨在與陶瓷或其他低 ESR 電容器配合使用。TI 建議使用 2 × 22μF 輸出電容。使用 方程式 8 確定輸出電容器所需的額定 RMS 電流。
在此設(shè)計(jì)中，使用了 2 個(gè) 22μF MuRata GRM21BR61A226ME44L 輸出電容器。每個(gè)電容器的典型 ESR 為 2mΩ。計(jì)算出的 RMS 電流為 0.286A，每個(gè)輸出電容器的額定電流為 4A。