JAJA709 November   2021 LM5157 , LM5157-Q1 , LM51571-Q1 , LM5158 , LM5158-Q1 , LM51581 , LM51581-Q1

 

  1.   LM5157x および LM5158x を使用して昇圧コンバータを設計する方法
  2.   商標
  3. 1LM5157 の昇圧設計の例
  4. 2計算と部品の選択
    1. 2.1  スイッチング周波数
    2. 2.2  インダクタの計算
    3. 2.3  勾配補償チェック
    4. 2.4  インダクタの選択
    5. 2.5  ダイオードの選択
    6. 2.6  出力コンデンサの選定
    7. 2.7  入力コンデンサの選択
    8. 2.8  UVLO 抵抗の選択
    9. 2.9  ソフトスタート・コンデンサの選択
    10. 2.10 帰還抵抗の選択
    11. 2.11 制御ループの補償
      1. 2.11.1 クロスオーバー周波数 (fcross) の選択
      2. 2.11.2 RCOMP の選択
      3. 2.11.3 CCOMP の選択
      4. 2.11.4 CHF の選択
    12. 2.12 電力損失と効率の推定
  5. 3実装結果
  6. 4小信号周波数解析
    1. 4.1 昇圧レギュレータの変調器のモデル化
    2. 4.2 補償のモデル化
    3. 4.3 開ループのモデル化

2.11.1 クロスオーバー周波数 (fcross) の選択

ループのクロスオーバー周波数は、スイッチング周波数の 1/10、または右半面ゼロ周波数の 1/5 の、どちらか低い方を選択できます。スイッチング周波数の 1/10 の計算結果を、Equation19 に示します。全負荷および半負荷条件で、右半面のゼロ周波数の 1/5 の計算方法を、Equation20 とEquation21 に示します。

Equation19. fcross=fsw10=2.1MHz10=210kHz
Equation20. fCROSS_1= fZ_RHP 5=RLOAD∙D'25∙2∙π∙LM= 7.5Ω∙0.525∙2∙π∙1.5µH=39.8kHz
Equation21. fCROSS_2= 15Ω∙0.2525∙2∙π∙1.5µH=19.9kHz

ここで

  • D’ は最小電源電圧時の (1-D) です
  • RLOAD は、VLOAD / ILOAD と等しい負荷抵抗です

ある程度のマージンを確保するために、クロスオーバー周波数として 16.6kHz を選択します。これは半負荷条件で、右半面ゼロ周波数の 1/5 よりわずかに小さくなります。この設計例では、全負荷条件での性能がより重要で、最適化の必要があります。したがって、以下の計算には入力電圧が 6V～9V の全負荷条件を使用します。補償ループの設計と選択を行ってから、Topic Link Label4 に示す式を使用して、半負荷条件での安定性を確認できます。