JAJSRI9 データシート

JAJSRI9D October 2023 – September 2025 LM51772

PRODUCTION DATA

9.2.2.4 インダクタと電流センス抵抗の選択

インダクタの選択は、降圧と昇圧の両方の動作モードと、サポートされているスロープ補償の範囲を考慮して行います。インダクタと電流センス抵抗が互いに影響を及ぼすので、互いに応じて選定する必要があります。適切な出発点は、電流検出抵抗が過電流検出レベルの 60% になるように設定することです。これにより、インダクタのリップル ΔI_L は 20%、過電流検出レベルまでのマージンは 20% と想定します。入力電圧が最小のときに、最大のインダクタ電流が現れます。

式 34.

I_{L P e a k, max,est.} = \frac{V_{O U T}}{V_{I N, m i n}} {\times I}_{O U T} \times 1.4 =

15.6A

検出抵抗は、以下を使って計算できます。

式 35.

R_{C S} = \frac{V_{th+(CSB-CSA),nom}}{I_{L P e a k, max,est.}} =

3.2mΩ

中間レベルのスロープ補償を使ってインダクタを選択できます。この値は、で計算できます。

式 36.

L = \frac{R_{C S} \times 625}{f_{S W}} =

3.35μH

また、降圧または昇圧動作の効率が重要である場合、降圧および昇圧モードのピークツーピーク電流リップル ΔI_L に基づいて、インダクタを選択できます。最大入力電圧における最大インダクタ電流の約 60% が降圧モードの目標インダクタンスは次のようになります。

式 37.

L_{B U C K} = \frac{(V_{I N (M A X)} - V_{O U T}) \times V_{O U T}}{0.6 \times I_{O U T (M A X)} \times F_{S W} \times V_{I N (M A X)}} =

6.48μH

最大入力電圧における最大インダクタ電流の約 30% の昇圧モードの目標インダクタンスは次のようになります。

式 38.

L_{B O O S T} = \frac{V_{I N (M I N)}^{2} \times (V_{O U T} - V_{I N (M I N)})}{0.3 \times I_{O U T (M A X)} \times F_{S W} \times V_{O U T}^{2}} =

2.48μH

このアプリケーションでは、3.3μH 付きのインダクタを選択しました。

この構成で、ピークインダクタ電流は最小入力電圧時に発生し、効率 95% は次の式で与えられます。

式 39.

I_{L P e a k B o o s t} = \frac{V_{O U T} * I_{O U T}}{η * V_{I N, m i n}} + \frac{V_{I N, m i n} * (V_{O U T} - V_{I N, m i n})}{2 * L * f_{S W} * V_{O U T}} =

12.9A

電流センス抵抗については、20% のマージンが、ダイナミック応答に十分なヘッドルームを確保していると考えられます (負荷ステップレギュレーションなど) 。最大出力電流を供給できるように、ピーク電流制限スレッショルドの最小レベルを使用します。

式 40.

R_{C S} = \frac{V_{th+(CSB-CSA),min}}{I_{L P e a k B o o s t}} =

3.5mΩ

5mΩ の 2 倍での RCS = 2.5mΩ の標準値を選択します。2 個の抵抗を並列に接続すると、寄生インダクタンスも低減できます。RCS での最大消費電力は、VIN (MAX) のときに発生します。

式 41.

P_{R_{C S (M a x)}} = {(\frac{V_{th+(CSB-CSA),max}}{R_{C S}})}^{2} \times R_{C S} \times (1 - \frac{V_{O U T}}{V_{I N (M a x)}}) = 0.704 W