JAJSWB4 データシート

JAJSWB4 March 2025 TPS543321 , TPS543421 , TPS543521

PRODUCTION DATA

7.2.2.7 入力コンデンサの選択

TPS543521 デバイスには入力デカップリングコンデンサが必要で、アプリケーションによってはバルク入力コンデンサも必要になります。デカップリングコンデンサの一般的な推奨値は 10μF です。テキサス・インスツルメンツでは、高周波フィルタリングを行うために VIN ピンとグランドの間に 0.1µF コンデンサを追加するよう推奨しています。

セラミックコンデンサの値は、温度およびコンデンサに印加されるDCバイアスの大きさによって大きく変化します。X5R および X7R セラミック誘電体は容量/体積比が大きく、温度に対してかなり安定しているため、テキサス・インスツルメンツでは X5R および X7R セラミック誘電体を推奨しています。また、このコンデンサは DC バイアスも考慮して選択する必要があります。DC バイアスが増加すると実効静電容量値は減少します。

コンデンサの電圧定格は、最大入力電圧よりも大きい必要があります。コンデンサのリップル電流定格を最大入力電流リップルよりも大きくする必要があります。入力リップル電流は、次の式を使用して計算します。

式 23.

I_{C I N_R M S} = I_{O U T} \times \sqrt{\frac{V_{O U T}}{V_{I N_M I N}} \times \frac{V_{I N_M I N} - V_{O U T}}{V_{I N_M I N}}}

この設計例では、3 つの村田製作所製 GRM32ER7YA106KA12K (10μF、35V、1210、X7R) コンデンサを選択しています。各コンデンサに対する入力電圧が 12V のときの実効静電容量は 8.78μF です。入力容量の値によって、コンバータの入力リップル電圧が決まります。入力電圧リップルは、式 24 を使用して計算します。設計例の値で、I_{OUT_MAX} = 5A、C_{IN_EFF} = 3 × 8.78 = 26.34μF、f_SW = 500kHz を使用すると、100mV の入力電圧リップル、2.03A の RMS 入力リップル電流が得られます。

式 24.

{∆ V}_{I N} = \frac{I_{O U T_M A X} \times 0.25}{f_{S W} \times C_{I N}} + (I_{O U T_M A X} \times R_{E S R_M A X})

ここで、

R_{ESR_MAX} は入力コンデンサの最大直列抵抗で、並列に接続した 3 個のコンデンサの約 1mΩ です。