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ZHCSVV3A April 2024 – August 2024 TPS7H4011-SP

PRODMIX

封装选项

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

机械数据 (封装 | 引脚)

HLB|30

散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)

订购信息

9.2.2.2 输出电感器选择

要计算输出电感器的最小值，请使用方程式 10。K_L 是一个系数，表示电感器纹波电流值与最大输出电流 I_OUT 之比，如方程式 9 所示。由于输出电容器的纹波电流额定值必须大于或等于电感器纹波电流，因此选择高电感器纹波电流会影响输出电容器的选择。一般而言，设计人员可以根据特定系统需求自行决定电感纹波值。K_L 的典型值范围为 10% 至 50%。对于低输出电流，可以增大 K_L 的值以减小输出电感器的值。

方程式 9.

K_{L} = \frac{I_{r i p p l e}}{I_{O U T}}

方程式 10.

L = \frac{{V I N}_{(m a x)} - V O U T}{I_{O U T} \times K_{L}} \times \frac{V O U T}{{V I N}_{(m a x)} \times f_{S W}}

对于此设计示例，使用 K_L = 18% 且 VIN_(max) = 12.6V (12V + 5%)。计算得出的电感值为 2.26µH，选择最接近的可用 2.2µH 电感器。产生的纹波电流可以根据方程式 11 进行计算。在本设计中，产生的纹波电流为 2.2A。

方程式 11.

{∆ I}_{L} = \frac{{V I N}_{(m a x)} - V O U T}{L} \times \frac{V O U T}{{V I N}_{(m a x)} \times f_{S W}}

对于输出滤波电感器而言，至关重要的是不得超出额定 RMS 电流和饱和电流。RMS 电流可根据方程式 12 求出，峰值电感器电流可根据方程式 13 求出。

方程式 12.

I_{L (r m s)} = \sqrt{{I_{O U T}}^{2} \times \frac{1}{12} \times {(\frac{V O U T \times ({V I N}_{(m a x)} - V O U T)}{{V I N}_{(m a x)} \times L \times f_{S W}})}^{2}}

方程式 13.

I_{L (p e a k)} = I_{O U T} + \frac{I_{L (r i p p l e)}}{2}

对于本设计，RMS 电感器电流为 12A，峰值电感器电流为 13.11A。为满足这一要求，选择了 Kemet MPX1D1250L2R2 电感器。此电感器的饱和电流额定值为 28.5A，RMS 电流额定值为 21A。

流经电感器的电流为电感纹波电流外加输出电流。在上电、故障或瞬态负载条件下，电感器电流可能会增加到之前计算的峰值电感器电流水平以上。在瞬态条件下，电感电流可升至器件的开关电流限值。为此，最为保守的方法是规定电感的额定饱和电流（而非峰值电感电流）大于等于器件的最大开关电流限值。

建议将典型电流限制值设置为比峰值电感电流至少高 25%，以确保在启用电流限制值之前有足够的裕度。这样可得出建议的典型电流限值为 16.3875A。选择最大电流限值会使高侧 1 电流限值为 18.3A（典型值）。将 ILIM 连接到 AVDD 以使用节 8.3.9.1.1中所述的最大电流限值。当 V_COMP = 0.6V 时，此电流限值得到的标称 g_mps 为 22.4S，当 I_OUT = 12A 时，此电流限值得到的标称 g_mps 为 20.4A。