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fn9084.8
12月 29, 2004
至 understand 这 减少 的 波纹 电流 振幅 在
这 multi-阶段 电路, examine 这 等式 representing
一个 单独的 频道’s 顶峰-至-顶峰 inductor 电流.
在 等式 1, v
在
和 v
输出
是 这 输入 和 输出
电压 各自, l 是 这 单独的-频道 inductor 值,
和 f
S
是 这 切换 频率.
这 输出 电容 conduct the 波纹 组件 的 这
inductor 电流. 在 这 情况 的 multi-阶段 转换器, 这
电容 电流 是 这 总 的 这 波纹 电流 从 各自
的 这 单独的 途径. 对比 等式 1 至 这
expression 为 这 顶峰-至-顶峰 电流 之后 这 summation
的 n symmetrically 阶段-shifted inductor 电流 在
等式 2. 顶峰-至-顶峰 波纹 电流 减少 用 一个
数量 均衡的 至 这 number 的 途径. 输出-
电压 波纹 是 一个 函数 的 电容, 电容
相等的 序列 阻抗 (等效串联电阻), 和 inductor 波纹
电流. 减少 这 inductor 波纹 电流 准许 这
设计者 至 使用 更少的 或者 较少 costly 输出 电容.
另一 益处 的 interleaving 是 至 减少 输入 波纹
电流. 输入 电容 是 决定 在 部分 用 这
最大 输入 波纹 电流. multi-阶段 topologies 能
改进 整体的 系统 费用 和 大小 用 lowering 输入 波纹
电流 和 准许 这 设计者 至 减少 这 费用 的 输入
电容. 这 例子 在图示 2 illustrates 输入
电流 从 一个 三-阶段 转换器 结合 至 减少
这 总的 输入 波纹 电流.
这 转换器 depicted 在 图示 2 delivers 36a 至 一个 1.5v
加载 从 一个 12v 输入. 这 rms 输入 电容 电流 是
5.9a. 对比 这个 至 一个 单独的-阶段 转换器 也
stepping 向下 12v 至 1.5v 在 36a. 这 单独的-阶段
转换器 有 11.9a rms 在放 电容 电流. 这
单独的-阶段 转换器 必须 使用 一个 输入 电容 bank
和 两次 这 rms 电流 capacity 作 这 相等的 三-
阶段 转换器.
计算数量 15, 16 和 17 在 这 部分 entitled
输入 电容
选择
能 是 使用 至 决定 这 输入-电容 rms
电流 为基础 在 加载 电流, duty 循环, 和 这 号码 的
途径. 它们 是 提供 作 aids 在 determining 这
最优的 输入 电容 解决方案. 图示 18 显示 这 单独的
阶段 输入-电容 rms 电流 为 comparison.
pwm 运作
这 定时 的 各自 变换器ter leg 是 设置 用 这 号码 的
起作用的 途径. 这 default 频道 设置 为 这 isl6559
是 四. 一个 切换 循环 是定义 作 这 时间 在
pwm1 脉冲波 末端 信号. 这 脉冲波 末端
信号 是 一个 内部 发生 时钟 信号 这个 triggers
这 下落 边缘 的 pwm1. 这 循环 时间 的 这 脉冲波
末端 信号 是 这 inverse 的 这 切换 频率
设置 用 这 电阻 在 这 fs/dis 管脚 和 地面. 各自
循环 begins 当 这 时钟 信号 commands 这 频道-1
pwm 输出 至 go 低. 这 pwm1 转变 信号 这
频道-1 场效应晶体管 驱动器 至转变 止 这 频道-1 upper
场效应晶体管 和 转变 在 这 频道-1 同步的 场效应晶体管.
在 这 default 频道 配置, 这 pwm2 脉冲波
terminates 1/4 的 一个 循环 after pwm1. 这 pwm 3 输出
跟随 另一 1/4 的 一个 循环 之后 pwm2. pwm4 terminates
另一 1/4 的 一个 循环 之后 pwm3.
如果 pwm3 是 连接 至 vcc, 然后 二 频道 运作 是
选择 和 这 pwm2 脉冲波 terminates 1/2 的 一个 循环 后来的.
连接 pwm4 至 vcc 选择 三 频道 运作
和 这 脉冲波-末端 时间 是 排列 在 1/3 循环
increments.
once 一个 pwm 信号 transitions 低, 它 是 使保持 低 为 一个
最小 的 1/4 循环. 这个 强迫 止 时间 是 必需的 至
确保 一个 精确 电流 样本. 电流 感觉到 是
描述 在 这 next 部分.之后 这 强迫 止 时间
expires, 这 pwm 输出 是使能. 这 pwm 输出 状态
是 驱动 用 这 位置 的 这 错误 放大器 输出 信号,
V
竞赛
, minus 这 电流 correction 信号 相关的 至 这
sawtooth ramp 作 illustrated 在 图示 1. 当 这 修改
V
竞赛
电压 crosses 这 sawtooth ramp, 这 pwm 输出
transitions 高. 这 场效应晶体管 驱动器 发现 这 改变 在
状态 的 这 pwm 信号 和 转变 止 这 同步的
场效应晶体管 和 转变 在 这 upper 场效应晶体管. 这 pwm 信号
将 仍然是 高 直到 这 脉冲波 末端 信号 marks 这
beginning 的 这 next 循环 用 triggering 这 pwm 信号 低.
电流 感觉到
在 这 强迫 止 时间 下列的 一个 pwm 转变 低, 这
控制 senses 频道 加载 电流 用 抽样 这
电压 横过 这 更小的 场效应晶体管 r
ds(在)
, 看 图示 3. 一个
地面-关联 放大器, 内部的 至 这 isl6559,
connects 至 这 阶段 node通过 一个 电阻, r
ISEN
. 这
电压 横过 r
ISEN
是 相等的 至 这 电压 漏出
I
PP
V
在
V
输出
–
()
V
输出
Lf
S
V
在
------------------------------------------------------=
(eq. 1)
I
CPP,
V
在
NV
输出
–
()
V
输出
Lf
S
V
在
------------------------------------------------------------=
(eq. 2)
图示 2. 频道 输入 电流 和 输入-
电容 rms 电流 为 3-阶段
转换器
频道 1
输入 电流
10a/div
频道 2
输入 电流
10a/div
频道 3
输入 电流
10a/div
输入-电容 电流, 10a/div
1
µ
s/div
ISL6559
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