3 LC 组合的选择方法

在为降压开关稳压器选择电感器和输出电容器时，需要考虑许多因素，包括输出纹波、环路稳定性和瞬态响应。例如，一般而言，在开关电源中最好选择较低的电感，因为它通常对应于更快的响应、更小的 DCR 和更小的尺寸，从而实现更紧凑的设计。电感过低会产生过大的电感电流纹波，从而使器件产生更多的电感磁芯损耗。在同一个输出电容中，更大的电感电流波纹同样意味着更大的输出电压波纹。为确保系统环路的稳定性，在输出滤波器极点频率下，增益以每十倍频程 -40dB 的速率滚降，且相位下降具有 180 度下降。内部纹波生成网络引入了高频零点，可将增益滚降从每十倍频 -40dB 降低至 -20dB，并导致 90 度相位提升。表 3-1 展示了 TPS56325x 的不同 LC 组合的稳定性，该组合已在实验室中以 12V 输入电压、3A 负载电流和 3.3V 输出电压进行了测试。下表所示的这些组合可以满足环路响应性能的要求，而对于输出电压纹波、负载瞬态响应等其他性能，仍需根据实际要求进行检查。

从表 3-1 中可以看出，蓝色单元格在数据表的推荐 LC 范围内，因此稳定。灰色单元格超出了数据表推荐范围，但经过测试，在使用适当的 Cff 时性能稳定。列出的转角频率基于有效电感和电容，这意味着考虑了陶瓷电容器的直流偏置效应。例如，22µF 电容器的器件型号为 GRM21BR61A226ME44L。考虑到直流偏置降额，其在 3.3V 偏置下的有效值为 14.4µF。