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ZHCSSP0 February 2024 TPS54KC23

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封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)

RZR|16
- MPQF704A

散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)

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7.2.2.3 选择电感器

要计算输出电感 (L_OUT) 的值，请使用方程式 12。输出电容器会滤除电感器纹波电流 (I_RIPPLE‌)，方程式 13。因此，选择较大的电感器纹波电流会影响输出电容器的选择，因为输出电容器的纹波电流额定值必须等于或大于电感器纹波电流。较大的纹波电流会增加输出纹波电压，但会改善信噪比并有助于使运行保持稳定。通常，为实现平衡性能，电感值必须将纹波电流设置为最大输出电流的约 15% 至 40%。

在此设计中，电感器纹波电流设置为 30‌‌A 输出电流的 20%。在 800kHz 开关频率、16V 最大 V_IN 和 0.8V 输出电压下，计算得出的电感为 0.16μH。，选择了 0.15µH 电感值。

方程式 12.

L = \frac{(V_{I N} (m a x) - V_{O U T}) \times V_{O U T}}{I_{R I P P L E} \times V_{I N} (m a x) \times f_{S W}} = \frac{(16 V - 0.8 V) \times 0.8 V}{0.2 \times 30 A \times 16 V \times 800 k H z} = 0.16 μ H

电感器需要低 DCR 才能实现良好的效率。在饱和前，电感器还需要有高于峰值电感器电流的足够余量。峰值电感器电流根据方程式 14 估算得出。峰值电感器电流在最大 V_IN 下计算为 33.2A。方程式 15 可计算电感器中的 RMS 电流值，电感器的温升电流应大于此值。

方程式 13.

I_{R I P P L E} = \frac{(V_{I N} (m a x) - V_{O U T}) \times V_{O U T}}{L \times V_{I N} (m a x) \times f_{S W}} = \frac{(16 V - 0.8 V) \times 0.8 V}{0.15 μ H \times 16 V \times 800 k H z} = 6.3 A

方程式 14.

I_{L (P E A K)} = I_{O U T} + \frac{I_{R I P P L E}}{2} = 30 A + \frac{6.3 A}{2} = 33.2 A

方程式 15.

I_{L (R M S)} = \sqrt{{I_{O U T}}^{2} + \frac{{I_{R I P P L E}}^{2}}{12}} = \sqrt{{30 A}^{2} + \frac{{6.3 A}^{2}}{12}} = 30.06 A