ZHCADJ0 December   2023 TPS56837

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1了解降压转换器中的 CCM 输出电压纹波
  5. 2D-CAP 降压转换器中 DCM 输出电压纹波的计算
  6. 3基准测试结果和误差分析
    1. 3.1 基准测试结果
    2. 3.2 误差分析
      1. 3.2.1 高侧 FET 导通时间变化
      2. 3.2.2 元件值的变化
  7. 4D-CAP 降压转换器中 DCM 和 CCM 输出电压纹波比较
  8. 5总结
  9. 6参考文献

基准测试结果

选择 TPS56837 进行基准测试。TPS56837 是一款高效且易于使用的同步降压转换器,具有 4.5V 至 28V 的宽输入电压范围,并在输出电压为 0.6V 至 13V 时支持高达 8A 的连续输出电流。此开关模式电源 (SMPS) IC 通过提供 Eco 模式(脉冲跳跃)针对需要极低功耗的应用(例如打印机、DTV、监视器和一些工业应用)进行了优化。

基准测试是在 TPS56837EVM 上完成的。有关详细信息,请参阅 TPS56837EVM 评估模块用户指南表 3-1 中列出了工作台测试设置和配置。

表 3-1 TPS56837 的工作台设置
VIN(V)VOUT(V)L (µH)Cout (µF)CFF (pF) / C15RFF (kΩ) / R14Rtop (kΩ) / R9Rbot (kΩ) / R8模式
2453.32 × 22µF(1210,25V)150073.210PSM / 500kHz

表 3-2 对结果进行了汇总。所有测试都是在 24Vin 至 5Vout、500kHz 设置下进行的。负载由 0A 变为 0.8A。在计算中考虑了直流偏置效应,并使用了 COUT 的有效值。方程式 9 用于计算,对计算值、基准测试值和 Webench 仿真值进行 7 次比较。

表 3-2 DCM VOUT 纹波比较
VIN(V) VOUT(V) IOUT (A) 计算出的 ΔVOUT(mV) 测试的 ΔVOUT(mV)
24 5 0 65.38 64.4
24 5 0.1 60.14 58.8
24 5 0.2 55.11 51.6
24 5 0.3 50.31 46.0
24 5 0.4 45.73 40
24 5 0.6 37.22 30.8
24 5 0.8 29.58 23.4

从表中可以清楚地看出,计算结果与基准测试结果相比没有太大误差,这意味着可以将其用于估计 D-CAP 器件在 DCM 运行模式下的输出电压纹波。对于 Webench 仿真,仿真结果在大多数负载条件下确实没有太大偏差,可以作为设计参考。

GUID-20231205-SS0I-S9BP-4C1C-FN07WCCSVFD0-low.svg图 3-1 IOUT= 0A 时的 VOUT 纹波
GUID-20231205-SS0I-LTFG-RMG5-B8DWNMRVPTCJ-low.svg图 3-3 IOUT= 0.2A 时的 VOUT 纹波
GUID-20231205-SS0I-GMGJ-FVZ0-PVZK8C770K1L-low.svg图 3-5 IOUT = 0.4A 时的 VOUT 纹波
GUID-20231205-SS0I-CBQ0-NK7M-82HJR9DPDZFH-low.svg图 3-7 IOUT = 0.8A 时的 VOUT 纹波
GUID-20231205-SS0I-LZJP-CPTF-XSRSJDXZ18CM-low.svg图 3-2 IOUT= 0.1A 时的 VOUT 纹波
GUID-20231205-SS0I-XBSP-2PMM-XVNM0CRGMKV1-low.svg图 3-4 IOUT = 0.3A 时的 VOUT 纹波
GUID-20231205-SS0I-H30V-VP1P-CXKP0GS2SMH7-low.svg图 3-6 IOUT = 0.6A 时的 VOUT 纹波