ZHCABY9C July 2014 – November 2022 TPS62125
在此拓扑中,平均电感电流受到影响。在降压配置中,平均电感电流等于平均输出电流,因为电感总是在控制 MOSFET 的导通和关断期间为负载提供电流。而在反相降压/升压配置中,负载仅由输出电容器提供电流,并且在控制 MOSFET 导通期间与电感器完全断开。在关断期间,电感连接到输出电容和负载(请参阅图 1-3)。知道关断时间是开关周期的 1 - D,那么平均电感电流为:
典型降压转换器的占空比只是 VOUT/VIN,但反相降压/升压转换器的占空比变为:
最终,电感器最大电流变为:
其中,
D:占空比
∆IL (A):电感器峰峰值纹波电流
VIN (V):相对于接地(而非 IC 接地或 -VOUT)的输入电压。
TPS62125 的电流限制技术允许以简单方式计算最大输出电流。如果电流超过 ILIMF(高侧 MOSFET 电流限制),高侧 MOSFET 开关将关断,低侧 MOSFET 开关将导通,直到电感器电流下降至 0。如果在达到 0 电流后仍然存在过载,低侧 MOSFET 开关将关断,而高侧 MOSFET 开关将导通,直到再次达到电流限值。在电流限制中,电感器的电流从 ILIMF 变为 0,其纹波电流变为 ILIMF。在此状态下运行 TPS62125(IL(Max) 等于 ∆IL(Max) 等于 ILIMF)会将平均电感器电流减小至 ½ ILIMF(根据Equation3)。如果 TPS62125 的最小电流限制值为 600mA,当达到电流限制时,IL(Avg) 为 300mA。这样,可根据Equation1 和Equation2 计算出允许的最大输出电流,例如 5V 输入电压至 –5V 输出电压系统:
D = –5/(–5 – 5) = 0.5
然后,此结果将用在Equation1 中:
IOUT = IL(Avg) × (1 – D) = 300 × (1 – 0.5) = 150mA
由于在较低输入电压 (≤5V) 或较高环境温度(例如,在 85°C)下运行时占空比会增加,因此在这些条件下,用于上述最大输出电流计算的占空比应增加 10%。这提供了更精确的最大输出电流计算。对于给定的 5V 输入和 –5V 输出示例,最大输出电流为 300 x (1 - 0.6) = 120mA。
不同输入电压下 –5V、–3.3V 和 –8V 输出电压的最大输出电流如图 1-4 所示,并考虑了较低输入电压下上述占空比增加的情况。在较高温度下运行也会降低所示输入电压高于 6V 时的最大输出电流。