应用 信息
(持续)
设计 仔细考虑
这 下列的 是 一个 设计 程序 为 所有 这 组件
需要 至 create 这 电路 显示 在
图示 3
在 这 ex-
ample 电路 部分, 一个 5V 在 至 1.2v 输出 转换器, 有能力
的 传送 10A 和 一个 效率 的 85%. 这 切换
频率 是 300khz. 这 一样 程序 能 是 followed
至 create 这 电路 显示 在
图示 3
,
图示 4
, 和 至
create 许多 其它 设计 和 varying 输入 电压, 输出-
放 电压, 和 输出 电流.
输入 电容
这 输入 电容 在 一个 Buck 切换 转换器 是 sub-
jected 至 高 压力 预定的 至 这 输入 电流 波形,
这个 是 一个 正方形的 波. Hence 输入 caps 是 选择 为
它们的 波纹 电流 能力 和 它们的 能力 至 承受 这
热温 发生 作 那 波纹 电流 runs 通过 它们的 等效串联电阻.
输入 rms 波纹 电流 是 大概:
这 电源 dissipated 用 各自 输入 电容 是:
here, n 是 这 号码 的 电容, 和 indicates 那 电源
丧失 在 各自 cap 减少 迅速 作 这 号码 的 输入
caps 增加. 这 worst-情况 波纹 为 一个 Buck 转换器
occurs 在 全部 加载, 当 这 职责 循环 D = 50%.
在 这 5V 至 1.2v 情况, D = 1.2/5 = 0.24. 和 一个 10A
最大 加载 这 波纹 电流 是 4.3a. 这 Sanyo
10MV5600AX 铝 electrolytic 电容 有 一个 波纹
电流 比率 的 2.35a, 向上 至 105˚c. 二 此类 电容
制造 一个 conservative 设计 那 准许 为 unequal 电流
分享 在 单独的 caps. 各自 电容 有 一个 maxi-
mum 等效串联电阻 的 18m
Ω
在 100 khz. 电源 丧失 在 各自 设备 是
然后 0.05w, 和 总的 丧失 是 0.1w. 其它 possibilities 为
输入 和 输出 电容 包含 mlcc, tantalum,
oscon, sp, 和 poscaps.
输入 INDUCTOR
这 输入 inductor serves 二 基本 目的. 第一, 在 高
电源 产品, 这 输入 inductor helps insulate 这
输入 电源 供应 从 切换 噪音. 这个 是 特别
重要的 如果 其它 切换 转换器 绘制 电流 从 这
一样 供应. 噪音 在 高 频率, 此类 作 那 devel-
oped 用 这 LM2727 在 1MHz 运作, 可以 通过 通过
这 输入 平台 的 一个 slower 转换器, contaminating 和
possibly interfering 和 它的 运作.
一个 输入 inductor 也 helps shield 这 LM2727 从 高
频率 噪音 发生 用 其它 切换 转换器.
这 第二 目的 的 这 输入 inductor 是 至 限制 这 输入
电流 回转 比率. 在 一个 改变 从 非-加载 至 全部-加载,
这 输入 inductor sees 这 最高的 电压 改变 横过 它,
equal 至 这 全部 加载 电流 时间 这 输入 电容 等效串联电阻.
这个 值 分隔 用 这 最大 容许的 输入 电流
回转 比率 给 这 最小 输入 电感:
在 这 情况 的 一个 desktop 计算机 系统, 这 输入 电流
回转 比率 是 这 系统 电源 供应 或者 "silver 盒" 输出
电流 回转 比率, 这个 是 典型地 关于 0.1a/µs. 总的 输入
电容 等效串联电阻 是 9m
Ω
, hence
∆
V 是 10*0.009 = 90 mv, 和
这 最小 电感 必需的 是 0.9µh. 这 输入 induc-
tor 应当 是 评估 至 handle 这 直流 输入 电流, 这个 是
近似 用:
在 这个 情况 I
在-直流
是 关于 2.8a. 一个 可能 选择 是 这
TDK slf12575t-1r2n8r2, 一个 1.2µh 设备 那 能 handle
8.2arms, 和 有 一个 DCR 的 7m
Ω
.
输出 INDUCTOR
这 输出 inductor 形式 这 第一 half 的 这 电源 平台 在
一个 Buck 转换器. 它 是 有责任 为 smoothing 这 正方形的
波 创建 用 这 切换 action 和 为 controlling 这
输出 电流 波纹. (
∆
I
o
) 这 电感 是 选择 用
selecting 在 tradeoffs 在 效率 和 回馈 时间.
这 小 这 输出 inductor, 这 更多 quickly 这 con-
verter 能 respond 至 过往旅客 在 这 加载 电流. 作
显示 在 这 效率 calculations, 不管怎样, 一个 小 在-
ductor 需要 一个 高等级的 切换 频率 至 维持 这
一样 水平的 的 输出 电流 波纹. 一个 增加 在 频率
能 意思 增加 丧失 在 这 FETs 预定的 至 这 charging
和 discharging 的 这 门. 一般地 这 切换 fre-
quency 是 选择 所以 那 传导 丧失 outweighs 转变-
ing 丧失. 这 等式 为 输出 inductor 选择 是:
Plugging 在 这 值 为 输出 电流 波纹, 输入 电压,
输出 电压, 切换 频率, 和 假设 一个 40%
顶峰-至-顶峰 输出 电流 波纹 产量 一个 电感 的
1.5µh. 这 输出 inductor 必须 是 评估 至 handle 这 顶峰
电流 (也 equal 至 这 顶峰 转变 电流), 这个 是 (io +
0.5*
∆
I
o
). 这个 是 12A 为 一个 10A 设计. 这 Coilcraft d05022-
152HC 是 1.5µh, 是 评估 至 15arms, 和 有 一个 DCR 的 4m
Ω
.
输出 电容
这 输出 电容 形式 这 第二 half 的 这 电源
平台 的 一个 Buck 切换 转换器. 它 是 使用 至 控制 这
输出 电压 波纹 (
∆
V
o
) 和 至 供应 加载 电流 在
快 加载 过往旅客.
在 这个 例子 这 输出 电流 是 10A 和 这 预期的
类型 的 电容 是 一个 铝 electrolytic, 作 和 这
输入 电容. (其它 possibilities 包含 陶瓷的, tanta-
lum, 和 固体的 electrolyte 电容, 不管怎样 这 陶瓷的
类型 常常 做 不 有 这 大 电容 需要 至
供应 电流 为 加载 过往旅客, 和 tantalums tend 至 是
更多 expensive 比 铝 electrolytic.) 铝 ca-
pacitors tend 至 有 非常 高 电容 和 fairly 低
等效串联电阻, meaning 那 这 等效串联电阻 零, 这个 affects 系统
稳固, 将 是 更 更小的 比 这 切换 频率.
这 大 电容 意思 那 在 切换 频率,
这 等效串联电阻 是 首要的, hence 这 类型 和 号码 的 输出
电容 是 选择 在 这 基准 的 等效串联电阻. 一个 简单的
formula 至 find 这 最大 等效串联电阻 为基础 在 这 desired
输出 电压 波纹,
∆
V
o
和 这 设计 输出 电流
波纹,
∆
I
o
, 是:
lm2727/lm2737
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