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[参考译文] TPS543C20A：使用 TI 计算器工具的开关设计帮助

admin
Guru**** 2350800 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS543C20A
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1389388/tps543c20a-switcher-design-assistance-using-ti-calculator-tool

器件型号：TPS543C20A

工具与软件：

您好！

我正在使用 TPS543C20A 设计电源。  

我将使用  TPS543C20A 将 14V 输入电压降至1.35V 输出电压@ 25.5A 最大输出电流 。

除此之外、我没有很多硬性设计参数。 我希望纹波足够小、这样便不会在 TPS543C20A 将提供1.35V 至的 LDO 输出上看到任何开关伪影。 这些 LDO 将在1.35V 至1.2V 之间调节。

从我提供的信息中您可以看到、我绝不是电源专家。

我一直在使用为 TPS543C20A 提供的设计计算器。  

我首先注意到的是、当我键入所有参数时、生成的 COUT 值会触发一个设计注意事项：    

 

此工具似乎警告过大的输出电容会导致环路不稳定。

我从提供的值开始、但下冲和过冲 Vout 单元变为红色。 似乎没有值会将 COUT 单元格变为绿色。  

我很想知道 TI 团队能否引导我正确使用计算器、因为我对工具中的不同值没有太多(如果有)的设计直觉、并且缺少工具可供您设计时使用的最严格的要求信息、我想确保至少使用的是合理的值。

非常感谢 TI 工程师能够提供的任何帮助。

谢谢！

Matt

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    TI__Guru**** 2350800 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Matt：

    很乐意帮助指导您完成此设计！ 首先、您能否在此处共享您的 Excel 文件？ 我将对此进行一些调整、重点关注低输出纹波、并对每种选择提供详细说明

    此致、

    Britton

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    TI__Guru**** 2350800 points
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    尊敬的 Britton：

    当然。 请注意、我实际上并没有计算 COUT 值、因此当时的1500uF 只是我在弄乱该工具时输入的值。  

    非常感谢您的帮助。 文件如下：

    e2e.ti.com/.../3683.TPS543B20_5F00_TPS543C20A_5F00_TPS543C20_5F00_Calculator.xlsx

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    TI__Guru**** 2350800 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Matt：  

    下面随附了包含我推荐的元件选择的更新 Excel 文件。 我还将说明设计中的选择：

    1.开关频率-您选择的1400kHz 是一个合理的选择。 这种"高"开关频率将使您能够通过较低的电感和较小的输出电容满足纹波要求、这最终将降低 BOM 成本。 我们将500kHz 归类为可平衡解决方案尺寸和效率的中间接频率、如果您没有严格的效率要求、出于上述原因、我建议选择1400kHz。

    2. MODE -使用 MODE 电阻器启用 API/BB 绝不是必需的、但它在负载瞬态期间提供了微不足道的改进。 当负载瞬态要求严格时、我们通常会启用 API/BB。 在这种情况下、您可以启用 API/BB 功能或通过保持引脚断开来忽略该功能、任一解决方案都很好。  

    3.电感-我注意到您最初填充了一个1uH 的电感器、我认为这是您看到的某些问题/设计警告的来源。 我将电感器值调整为0.1uH、以匹配此应用的目标建议电感器值、从而实现30%的建议电感器纹波。 对于此应用、1uH 无法选择、因为电感器纹波会非常低、以至于器件无法正确检测电流。 我建议使用0.1uH 选择、但50nH - 200nH 之间的任何值都是可以接受的。  

    4.输出电容器-我继续调整输出电容器的选择,以尽可能降低纹波,同时保持稳定性。 在本例中、我选择了2个330uF 大容量电容器+ 6个100uF 陶瓷电容器。 330uF 大容量电容器不是硬性要求、但这让我们能够以更小的解决方案尺寸实现更高的电容。 如果电容小于~1300uF、则最终处于绿色状态。 前馈电容器具有设计注意事项、这不会导致警报、我们始终建议为前馈电容器和电阻器留出一个占位符、并与反馈分压器中的顶部电阻器并联。  

    在设计原理图和布局时、请随时与我分享、我可以在构建电路板之前仔细检查设计！ 可在附加的 Excel 工具的单独选项卡中找到原理图和布局指南。

    e2e.ti.com/.../3683.TPS543B20_5F00_TPS543C20A_5F00_TPS543C20_5F00_Calculator_5F00_TI.xlsx

    此致！

    Britton

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    TI__Guru**** 2350800 points
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    尊敬的 Britton：

    非常感谢您带我了解该设计。

    很抱歉、忘记向您提供所有信息。 我们实际上有一个效率要求,它松散地说"越高越好"。  

    此器件看起来应该可以实现~> 90%。

    Excel 设计工具中是否显示当前设计的预期效率？

    是否需要提高到500kHz 才能达到我们所寻求的效率？

    再次感谢您的帮助、

    Matt

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    TI__Guru**** 2350800 points
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    尊敬的 Matt：

    Excel 工具不会估算效率、但我可以使用我们的基准数据(发布在数据表中)进行估算。 要实现90%的纹波、我建议使用500kHz。 当频率大于1MHz 时、在25A 负载下很难实现90%的效率。

    附件是一个选择了500kHz 的更新 Excel 工具。 显著的变化是用于选择频率的 RT 电阻器、用于选择电流限制的 ILIM 电阻器以及增加的电感器值。  

    e2e.ti.com/.../3683.TPS543B20_5F00_TPS543C20A_5F00_TPS543C20_5F00_Calculator_5F00_TI-_2800_1_2900_.xlsx

    此致、

    Britton

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    TI__Guru**** 2350800 points
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    棒极了。 谢谢布里顿。

    在我完成电路/布局之后、如果您不介意的话、我想将其发送给您进行快速回顾。 我是否应将此 TT 保持打开状态、直到那时才能将其上传到此表单？

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    TI__Guru**** 2350800 points
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    嘿、Matt、  

    是的。 我建议您在完成原理图并在该新帖子中附加 Excel 工具或指向该主题的链接后再创建一个新主题。

    最好的方法 是使用"Resolved"按钮及时关闭 TT。  如果您发现该主题有用、请选择"Resolved"按钮  

    我期待着审查这个设计

    此致、

    Britton

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    尊敬的 Britton：

    听起来不错。 还有一点。

    所选的电流限制值似乎没有意义、我是否应该只使用建议值？ 基本上30 A 限值对我们来说是伟大的,所以应该选择一个标准电阻器值接近这里推荐: 谢谢

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    TI__Guru**** 2350800 points
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    是的、正确。 任何接近建议值的标准电阻值都是可以的

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    好的、谢谢。 我实际上将把电流限制在35A、直到我们进一步测试我们的系统并更好地量化负载电流为止。 解决该线程。 谢谢布里顿。  

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    尊敬的 Britton：

    该电感器是否看起来是合理的选择？  

    我基本上选择它、使 SRF 提高十倍、使 SAT 和最大电流额定值加倍、然后是0.320uH 电感。

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    TI__Guru**** 2350800 points
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    尊敬的 Matt：

    这种选择看起来很合理。 饱和电流不必是2倍、但应该高于所需的电流限制

    此致、
    Britton

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    尊敬的 Britton：

    回顾我意识到的这一主题、我们已经讨论了 电感器的较低100nH。 您能否根据此处表格上的内容稍微解释一下选择方法。

    谢谢！

    Matt

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    尊敬的 Matt：

    对于1.4MHz 频率、建议使用100nH 电感器。 当我们将频率调整到500kHz 时、 对电感器进行了调整以匹配。 如果频率为500kHz、我建议使用0.32 μ H 电感器。  

    此致、

    Britton