ZHCSNL8 May 2022 LM25143-Q1
PRODUCTION DATA
需要输入电容器来限制降压功率级中因开关频率交流电流而导致的输入纹波电压。TI 推荐使用 X7S 或 X7R 电介质陶瓷电容器来在宽温度范围内提供低阻抗和高 RMS 电流额定值。为了最大限度地减少开关环路中的寄生电感,请尽可能靠近高侧 MOSFET 的漏极和低侧 MOSFET 的源极放置输入电容器。使用Equation19 来计算单通道降压稳压器的输入电容器 RMS 电流。
最大输入电容器 RMS 电流会出现在 D = 0.5 时,这时输入电容器的 RMS 电流额定值大于输出电流的一半。
理想情况下,输入电流的直流分量由输入电压源提供,而交流分量则由输入滤波器电容器提供。在忽略电感器纹波电流的情况下,输入电容器会在 D 间隔期间拉出振幅为 (IOUT − IIN) 的电流,并在 1−D 期间灌入振幅为 IIN 的电流。因此,输入电容器会传导峰-峰值幅度等于输出电流的方波电流。因此,交流纹波电压的相应容性分量为三角波形。通过与 ESR 相关纹波分量相结合,使用Equation20 来计算峰-峰值纹波电压振幅。
根据 ΔVIN 的输入电压纹波规格,使用Equation21 来计算特定负载电流所需的输入电容。
低 ESR 陶瓷电容器可以与值较大的大容量电容并联,从而为稳压器提供优化的输入滤波和抑制效果,以减少与高 Q 陶瓷电容器谐振的输入寄生电感所产生的影响。对于 12V 电池汽车应用,一个具有足够高电流额定值的大容量电容器和四个 10μF、50V X7R 陶瓷去耦电容器通常就够了。根据纹波电流额定值和工作温度范围来选择输入大容量电容器。
当然,一个具有 180° 异相交错式开关的双通道降压稳压器既可消除输入纹波电流,又可降低输入电容器电流应力。前面的公式展示了一路输出被禁用而另一路输出为满载时的有效计算。