KOKP023A May   2024  – April 2026 TPS53689T

 

  1.   1
  2.   개요
  3. 1 소개
  4. 2 컨버터 과도 응답
  5. 3 자기학
  6. 4 TLVR 토폴로지 작동 원칙
    1. 4.1 정상 상태 작동
    2. 4.2 부하 과도 스텝업
    3. 4.3 부하 과도 스텝다운
    4. 4.4 LC 인덕터 선택
    5. 4.5 정상 상태 리플
  7. 5 전력 손실 및 효율성
  8. 6 위상 곱셈
  9. 7 PCB 레이아웃
  10. 8 TLVR에 최적화된 구성 요소
  11. 9 병렬 설계 예시
  12. 10요약
  13. 11추가 리소스

LC 인덕터 선택

LC는 일반적인 DC/DC 설계의 다른 인덕터에 비해 고유한 요구 사항이 있습니다. LC의 인덕턴스는 전류 리플과 과도 응답 이점 간의 절충안입니다. 일반적으로 균형 잡힌 절충안으로 LC = LM부터 시작합니다. LM의 0.8 ~ 1.5 배 값은 개별 설계에서 일반적입니다. 낮은 값은 전원 모듈과 같은 고집적 설계에서 더 일반적일 수 있습니다.

정상 상태에서 LC는 고주파에서 스위칭하기 때문에 DC 전류가 없습니다(펄스 오버랩이 없는 경우 최소 NTOTAL × fSW). 이 장치의 전류 리플은 방정식 21에 설명된 정상 상태에서 RMS 전류를 지배합니다. 높은 fSW로 인해 페라이트 코어와 같은 낮은 코어 손실 물질을 고려하십시오. 과도 응답을 더욱 개선하기 위한 또 다른 옵션은 소프트 포화 코어일 수 있습니다.

방정식 21. I r m s ( L c ) ≈ Δ I L c 12

그러나 LC는 방정식 22에 나와 있는 것처럼 과도 이벤트 중에 대량의 전류를 계속 제작할 수 있습니다. 여기서 tRESP는 그림 15 및 그림 16에 강조 표시된 대로 컨트롤러의 응답 시간입니다. 따라서 각 위상에 사용되는 커플 인덕터와 유사하게 높은 포화 전류로 LC의 크기를 조정합니다.

방정식 22. I S A T ( L c ) ≫ t R E S P   ×   N O N s t e p   ×   V I N - N T O T A L   ×   V O U T L c

큰 전류를 구축한 후 LC 전류는 방정식 23에 설명된 대로 LC 및 LC 루프의 저항에 의해 형성되는 비교적 높은 시간 상수 τLC 로 자연적으로 0으로 감쇠됩니다. 고주파 반복 과도 현상 동안 ILC가 완전히 안정화되지 않을 수 있지만, 부하 스텝업 및 스텝다운이 ILC를 서로 다른 방향으로 밀기 때문에 포화되지는 않습니다. 그림 17 및 그림 18에서는 이 동작의 시뮬레이션을 보여줍니다.

방정식 23. τ L c = L C R D C R , L c + N t o t a l   ×   R D C R , s e c o n d a r y + R r o u t i n g
 저주파 과도 이벤트.
fSW < 1kHz
그림 17 저주파 과도 이벤트.
 고주파 과도 이벤트.
fSW = 65kHz
그림 18 고주파 과도 이벤트.

LC, ΔVLC의 전압은 부하 단계 응답 시 입력 전압 VIN을 초과할 수 있습니다. 컨트롤러가 부하 단계에 따라 NON 위상을 켠다고 가정하고 방정식 24는 ΔVLC를 계산합니다.

방정식 24. Δ V L C m a x = N O N s t e p   ×   V I N - N T O T A L   ×   V O U T

고전압이 장시간 동안 유지되지 않기 때문에 연면은 일반적으로 문제가 되지 않습니다. 그러나 경우에 따라 애플리케이션 안전과 부품 신뢰성을 위해 LC의 높은 과도 전압을 알아야 할 수도 있습니다.