JAJSP06 データシート

JAJSP06B November 2024 – March 2025 TPS54338 , TPS54438 , TPS54538

PRODUCTION DATA

6.3.10 最小オン時間、最小オフ時間、および周波数フォールドバック

最小オン時間(t_{ON_MIN})は、ハイサイドスイッチがオンにできる最小の時間です。t_{ON_MIN}は、TPS54x38では通常70nsです。最小オフ時間（t_{OFF_MIN}）は、ハイサイドスイッチがオフにできる最小時間です。t_{OFF_MIN}は通常114nsです。CCM 動作時には、t_{ON_MIN}およびt_{OFF_MIN}によって、スイッチング周波数フォールドバックが発生しない電圧変換範囲が制限されます。

周波数フォールドバックが発生しない最小デューティサイクルは次のとおりです。

式 8.

D_{M I N} = t_{O N_M I N} \times f_{S W}

周波数フォールドバックが発生しない最大デューティサイクルは次のとおりです。

式 9.

D_{M A X} = 1 - t_{O N_M I N} \times f_{S W}

必要な出力電圧が与えられた場合、周波数フォールドバックなしでの最大V_INは次のとおりです。

式 10.

V_{I N_M A X} = \frac{V_{O U T}}{t_{O N_M I N} \times f_{S W}}

周波数フォールドバックなしの最小V_INは次のとおりです。

式 11.

V_{I N_M I N} = \frac{V_{O U T}}{1 - t_{O N_M I N} \times f_{S W}}

TPS54x38 では、t_{ON_MIN}またはt_{OFF_MIN}がトリガされた後に周波数フォールドバック方式が動作するようになっています。これにより、最大デューティサイクルを増加、または最小デューティサイクルを低下させます。

V_IN電圧が高くなるにつれて、オン時間は減少します。オン時間がt_{ON_MIN}まで減少すると、V_INの増加に伴ってスイッチング周波数が低下し始め、式 8に従ってデューティサイクルがさらに低下してV_OUTの安定化状態が維持されます。

この周波数フォールドバック方式は、 V_IN が低い状況で、より大きなデューティサイクルが必要になった場合にも機能します。デバイスがt_{OFF_MIN}に達すると周波数が低下し、式 9に従って最大デューティサイクルが増加します。周波数フォールドバックの範囲が広いため、TPS54x38 の出力電圧は、電源電圧V_INがかなり低いときでも安定化状態を維持しており、実効ドロップアウトを低減できます。周波数フォールドバックにより V_{IN_MAX} が上昇し、 f_SWの低下により V_{IN_MIN} が低下します。