JADA273 August 2026 TPS62A208-Q1 , TPS62A212-Q1

3 段階を追った補償選択手順

注: 補償値は公称値で、±10% の範囲で変化する可能性があります。寄生容量を最小限に抑えるため COMP ピンの抵抗はピンの近くに配置する必要があり、フローティングのままにすることはできません。

ステップ 1：アプリケーション要件を定義

計算を開始する前に、次のアプリケーションパラメータを設定する必要があります：

パラメータ	記号	説明
ターゲット出力電圧アンダーシュート	ΔV_OUT	負荷ステップ中の最大許容電圧降下
負荷ステップの大きさ	I_step	ピーク負荷電流ステップ
出力インダクタンス	L_OUT	選択したインダクタ値
出力電圧	V_OUT	FB_Ratio と V_OUT の範囲を決定
スイッチング周波数	F_SW	CONF ピンを使用して設定 (1.5、2.25、2.5、または 4MHz)

ステップ 2：FB_Ratio を決定

FB_Ratio は 4 つの出力電圧範囲全体にわたる内部帰還スケーリングの差を表します。これは CONF ピンを使用して構成される V_OUT 範囲によって指定されます。

表 3-1 FB_Ratio の値

V_OUT 範囲	V_OUT (V)	FB_Ratio
範囲 1	0.4 – 0.5875	1
範囲 2	0.5 および 0.6 ～ 0.775	1
範囲 3	0.8 – 1.55	2
範囲 4	1.6 – 3.3	4

ステップ 3：ターゲット補償値を計算

式 1 を使用して推奨値を計算します (g_M × R_c)：

式 1. $g_{M} \times R c (\frac{V}{V}) = 78571.43 \times (\frac{I_{s t e p}}{{∆ V}_{o u t}}) \times {FB}_{Ratio} \times L_{o u t}$

ここで：

ΔV_OUT= ターゲット V_OUT アンダーシュート (V)
I_step = 負荷ステップ (A)
L_OUT = 出力インダクタ (H)
FB_Ratio = 上記の表 1 から

ステップ 4：補償設定を選択

指定の表から、計算結果に最も近い g_M × R_c の値と一致する COMP 設定を選択します：

表 3-2 補償設定

補償設定	g_M × R_c
COMP 15	8.5
COMP 14	6.8
COMP 13	5.75
COMP 12	4.6
COMP 11	3.75
COMP 10	3.0
COMP 9	2.5
COMP 8	2.0
COMP 7	1.75
COMP 6	1.4
COMP 5	1.125
COMP 4	0.9
COMP 3	0.75
COMP 2	0.6
COMP 1	0.5
COMP 0	0.4

計算値が 2 つの設定の間にある場合、高いほうの設定を選択するとループゲインが大きくなり、過渡レギュレーションが厳密なものになります。低いほうの設定を選択すると、ディレーティングのために出力容量が最小になる際に不安定になるリスクが軽減されます。

ステップ 5：COMP ピン抵抗を設定

指定された表の対応する抵抗を使用して COMP ピンを構成し、E96 系列値を使用し COMP ピンと GND 間に配置します：

表 3-3 COMP ピンによる TPS62A2xx-Q1 の構成オプション

COMP ピン構成	補償設定
V_IN に接続	COMP 15
GND へ 100kΩ	COMP 14
GND へ 33.2kΩ	COMP 13
GND へ 16.9kΩ	COMP 12
GND へ 10kΩ	COMP 11
GND へ 6.3kΩ	COMP 10
GND へ 4.2kΩ	COMP 9
GND へ 2.8kΩ	COMP 8
GND へ 1.9kΩ	COMP 7
1.3kΩ から GND	COMP 6
887Ω から GND	COMP 5
576Ω から GND	COMP 4
365Ω から GND	COMP 3
210Ω から GND	COMP 2
100Ω から GND	COMP 1
GND に接続	COMP 0

重要：COMP 抵抗はデバイス起動時に読み取られます。動作中に抵抗値を変更しても効果がありません。固定 OTP デバイスでは、COMP ピンを AGND に接続します。

ステップ 6：ループ帯域幅と最小出力キャパシタンスを確認

コンバータの過渡応答は、制御ループがどの動作領域にあるかによって異なります：

レギュレーション内：応答はループ帯域幅で決定されます
ループ飽和：応答はインダクタ電流の最大スルーレートで制限されます

TI は、両方の基準で最小出力容量を計算して、大きいほうの値を選択することを推奨しています。

6a：ループ帯域幅の制約

ループ帯域幅は、該当するすべてのディレーティング係数を含め、すべての動作条件において以下の条件を満たす必要があります：

式 2.

100 k H z \leq B W \leq M i n i m u m (600 k H z, \frac{f_{s w}}{5})

6b：最小キャパシタンス：レギュレーション内の基準

コンバータがレギュレーションを維持している場合、必要となる最小出力容量は次のとおりです：

式 3.

C_{o u t (m i n) (r e g)} = 1.59 \times 10^{- 6} \times \frac{g_{M} \times R c}{L_{o u t} \times B W \times F B_R a t i o}

6c：最小キャパシタンス：TAM がディスエーブルの場合のループ飽和

TPS62A2xx-Q1 ファミリは周波数安定化コンスタントオンタイム (F-COT) 制御アーキテクチャを採用しており、COT 制御の高速過渡応答特性を保ちながら、ほぼ一定のスイッチング周波数を維持します。制御ループは COMP ピンに接続する 1 つの外付け抵抗により構成され、16 の個別の内部補償設定 (COMP 0 ～ COMP 15) のいずれかを選択します。各設定は内部補償の積 g_M × R_c の特定の値 (0.4 ～ 8.5 の範囲) に対応しています。これによってクロスオーバ周波数が決定され、負荷過渡に対するコンバータの応答速度が調整されます。

アプリケーションの過渡要件から必要な g_M × R_c を計算し、利用可能な最も近い設定を選択し、最小出力キャパシタンスが満たされていることを確認する設計タスクが少なくなります。

負荷ステップが制御ループを飽和させるのに十分な大きさであり、TAM 機能がディスエーブルの場合、最小出力キャパシタンスは次のようになります：

式 4.

C_{o u t (m i n) (s a t)} = \frac{1}{{∆ V}_{o u t}} \times ((\frac{I_{p k}^{2} \times L_{o u t}}{2 \times {∆ V}_{L}}) + (I_{S t e p} [T_{o n} - \frac{T_{t}}{2}]))

ここで：

式 5.

I_{p k} = I_{D C} + \frac{I_{L (P P)}}{2}

式 6.

I_{L (P P)} = I n d u c t o r c u r r e n t r i p p l e

式 7.

{∆ V}_{L} = V o l t a g e a c r o s s t h e I n d u c t o r = M i n i m u m (V_{i n} - V_{o u t}, V_{o u t})

式 8.

T_{t} = T r a n s i t i o n t i m e o f t h e L o a d S t e p

式 9.

T_{o n} = \frac{V_{o u t}}{{η \times V}_{i n}} \times \frac{1}{f_{s w}}

6d：最小キャパシタンス：TAM がイネーブルの場合のループ飽和

負荷ステップが制御ループを飽和させ、TAM 機能がイネーブルの場合、最小出力キャパシタンスは次のようになります：

式 10.

C_{o u t (m i n) (s a t_T A M)} = \frac{1}{{∆ V}_{o u t}} \times ((I_{p k} \times (T_{s w} - T_{o n})) - (\frac{{(T_{s w} - T_{o n})}^{2}}{2} \times \frac{V_{o u t}}{L_{o u t}}) + (\frac{I_{v a l}^{2} \times L_{o u t}}{2 \times (V_{o u t} + 0.6)}) + (I_{S t e p} [T_{o n} - \frac{T_{t}}{2}]))

ここで：

式 11.

T_{s w} = \frac{1}{f_{s w}}

式 12.

I_{v a l} = I_{D C} - \frac{I_{L (P P)}}{2}

注：TAM は V_OUT の範囲 1、2、3 でのみ使用できます。V_OUT の範囲 4 では使用できません。

6e：最終的な COUT の選択

設計に適用可能な飽和基準に基づいて最小出力キャパシタンスを選択します：

V_OUT 範囲	TAM のステータス	COUT(min) の選択
範囲 1、2、または 3	TAM イネーブル	最大値 (方程式 4、方程式10)
範囲 1、2、または 3	TAM ディセーブル	最大値 (方程式 3、方程式4)
範囲 4	TAM は利用できません	最大値 (方程式 3、方程式4)

DC バイアス電圧係数と温度の影響を考慮して、選択したコンデンサに適切なディレーティングを常に適用します。