ZHCAC17D June 2013 – January 2023 TLV62130 , TLV62130A , TLV62150 , TLV62150A , TPS61175 , TPS61175-Q1 , TPS62130 , TPS62130A , TPS62131 , TPS62132 , TPS62133 , TPS62135 , TPS62136 , TPS62140 , TPS62140A , TPS62141 , TPS62142 , TPS62143 , TPS62150 , TPS62150A , TPS62151 , TPS62152 , TPS62153 , TPS62160 , TPS62161 , TPS62162 , TPS62163 , TPS62170 , TPS62171 , TPS62172 , TPS62173
在此拓扑中,平均电感电流也会受到影响。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),那么可以使用Equation1 来计算平均电感电流:
使用Equation2 可计算反相降压/升压转换器的工作占空比:
而不是使用降压转换器的 VOUT/VIN。Equation2 中的效率项会调整本节中的功率转换损耗公式,并产生更准确的最大输出电流结果。使用Equation3 可计算峰峰值电感纹波电流:
其中:
Equation4 计算最大电感器电流:
例如,对于 –3.3V 的输出电压、2.2μH 的电感器和 12V 的输入电压,以下计算得出基于 TPS62150 的最小电流限值 (1.4A) 可以确保最大允许输出电流。效率项估计为 85%。
重新排列Equation4 并将 IL(max) 设置为数据表中指定的 ILIMF 的最小值,得出:
然后在Equation1 中使用该结果来计算可实现的最大输出电流:
表 1-1 提供了几个根据不同输出电压(–1.8V、–3.3V 和 –5V)计算得出的最大输出电流示例,这些示例均基于 2.2μH 电感值和 2.5MHz 开关频率。增加电感和/或输入电压可在反相降压/升压配置中实现更高的输出电流,而使用低频设置会降低可用的输出电流。由于平均电感器电流高于典型降压型拓扑,所以 TPS62150 在反相降压/升压拓扑中的最大输出电流通常低于 1000mA。图 1-4 展示了相同三个输出电压和不同输入电压条件下的输出电流。
fs (MHz) | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
VOUT (V) | -5 | –3.3 | -1.8 |
L (µH) | 2.2 | 2.2 | 2.2 |
VIN (V) | 12 | 12 | 12 |
IL(max) (A) | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
η | 0.85 | 0.85 | 0.85 |
D | 0.346 | 0.254 | 0.153 |
∆IL (mA) | 755 | 554 | 335 |
IL(avg) (mA) | 1023 | 1123 | 1233 |
IOUT (mA) | 669 | 838 | 1043 |