ZHCU798 January 2022
2.2.2.2.1 选择外部元件
为简单起见，假设降压稳压器在这些工作条件下的效率为 85%，根据Equation5 计算 LDO 的效率。
Equation2.
假设开关稳压器的效率为 85%，根据Equation5 计算系统和降压稳压器 1 的电流。表 2-2 显示了相较于摄像头模块要求的各稳压器的负载能力。TPS650320-Q1 器件能够为系统供电，并具有足够的裕量，以应对电流在典型值和最大值之间的变化。
表 2-2 稳压器负载能力
| 稳压器 | 输出电压 (V) | 最大电流 (mA) | 所需电流 (mA) |
|---|---|---|---|
| 降压稳压器 1 | 3.8 | 800 | 160 |
| 降压稳压器 2 | 1.8 | 600 | 122 |
| 降压稳压器 3 | 1.1 | 600 | 170 |
| LDO | 3.3 | 300 | 33 |
基于电源要求确定 TPS650320-Q1 器件适用后，便可根据数据表建议快速选择外部元件，从而简化设计流程。这些建议如图 2-5 和Equation5 所示。
图 2-5 TPS650320-Q1 典型应用电路表 2-3 TPS650330-Q1 的推荐元件
| 元件 | 说明 | 值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| CVSYS,VSYS_S | VSYS 和 VSYS_S 去耦 | 10 | µF |
| CPVIN_B1 | 降压稳压器 1 输入电容器 | 10 | µF |
| LSW_B1 | 降压稳压器 1 电感器 | 2.2 | µH |
| COUT_B1 | 降压稳压器 1 输出电容器 | 10 | µF |
| CPVIN_B2 | 降压稳压器 2 输入电容器 | 10 | µF |
| LSW_B2 | 降压稳压器 2 电感器 | 1.0 | µH |
| COUT_B2 | 降压稳压器 2 输出电容器 | 10 | µF |
| CPVIN_B3 | 降压稳压器 3 输入电容器 | 10 | µF |
| LSW_B3 | 降压稳压器 3 电感器 | 1.0 | µH |
| COUT_B3 | 降压稳压器 3 输出电容器 | 10 | µF |
| CPVIN_LDO | LDO 输入电容器 | 1.0 | µF |
| COUT_LDO | LDO 输出电容器 | 2.2 | µF |
较高且固定的 2.3MHz PWM 开关频率支持使用小型电感器，并提供快速瞬态响应。通常情况下，建议降压稳压器 1 通道输出电感值为 2.2µH。该值有助于更大限度地减小电感器纹波电流。
选择电感值后，仍需一个具有合适的饱和电流的电感器来满足设计需求。该电流需结合稳态电源电流和电感器纹波电流。电流额定值需要足够高，但也需要尽可能小，从而减小电感器的物理尺寸。使用Equation3 计算电感器纹波电流。
Equation3. 
其中：
- IL(max) 是最大电感器电流
- ΔIL 是电感器纹波电流峰峰值
- L(min) 是最小有效电感值
- fSW 是实际 PWM 开关频率
此参考设计采用 TPS650330-Q1，参数为：
- VOUT = 3.3V
- VIN(max) = 18.3V
- L(min) = 2.2µH
- fSW = 2.3 MHz
根据这些参数可计算得出电感器电流 ∆IL = 535mA。稳压器的系统最大电流消耗为 327mA。最小饱和电流的计算方式如下：
Equation4. 
此设计中的 TPS650330-Q1 器件采用 Murata® LQM2MPN2R2NG0，其额定电流为 1.2A，最大直流电阻为 138mΩ。此外，该器件的工作温度范围为 –55°C 至 125°C，采用 2mm × 1.6mm 的超小型封装。