
IRU3018
输出电感的选择
输出电感必须进行选择,使得非
明镜低线和最大输出电压的情况下,
电感电流斜率倍的输出电容
血沉快是斜坡向上比电容电压
期间的负载电流步骤下垂。
但是,如果电感过小,输出纹波
电流和纹波电压变得过大。一个解决方案
化带来的纹波电流向下是增加
开关频率,然而,这将是在成本
降低的效率和更高的系统成本。在后续
式荷兰国际集团集导出以达到最佳
性能没有太多的设计迭代。
最大输出电感是使用计算
下面的等式:
L = ESR ×C × [ VIN(MIN ) - 武(最大值) ] / ( 2 × ΔI )
其中:
VIN(MIN) =最小输入电压
若VO = 2.8V ,
I=14.2A
L = 0.006 × 9000 × ( 4.75 - 2.8 ) / ( 2 × 14.2 ) = 3.7μH
假定编程的开关频率
设定为200KHZ ,电感器是使用设计
微金属'粉铁心材料。摘要
设计的概述如下:
所选的芯材粉铁,选定
核心是微型金属T50-52D绕8圈
# 16 AWG电线,导致3μH电感与
≈
3m
的直流电阻。
假设L = 3μH和FSW = 200KHz的(开关频率
昆西) ,电感纹波电流和输出纹波
电压被使用等式下面的一组计算:
T
≡
开关周期
D
≡
占空比
VSW
≡
高边MOSFET导通电压
R
DS
≡
MOSFET的导通电阻
VSYNC
≡
同步MOSFET导通电压
ΔIR
≡
电感纹波电流
ΔVO
产量
纹波电压
T = 1 / FSW
VSW =垂直同步= 10
×
R
DS
D
≈
(VO + VSYNC) / (VIN - Vsw的+ VSYNC)
吨= D
×
T
花花公子= T - 吨
ΔIR
= (VO + VSYNC)
×
花花公子/ L
ΔVO
=
ΔIR ≡
ESR
在我们的例子中为VO = 2.8V和14.2负载,假设
IRL3103 MOSFET为开关具有最大的
19MΩ的电阻,我们有:
T =二十○万分之一= 5μs的
VSW =垂直同步= 14.2
×
0.019 = 0.27V
D
≈
(2.8 + 0.27) / (5 - 0.27 + 0.27) = 0.61
吨= 0.61
×
5 = 3.1s
花花公子= 5 - 3.1 = 1.9μs
ΔIR
= (2.8 + 0.27)
×
1.9 / 3 = 1.94A
ΔVO
= 1.94
×
0.006 = 0.011V = 11mV
功率元件的选择
假设IRL3103 MOSFET作为功率元件,
我们将计算出的最大功耗按下列方法
低点:
对于高边开关的最大功耗
发生在最大Vo和最大占空比。
DMAX
≈
(2.8 + 0.27) / (4.75 - 0.27 + 0.27) = 0.65
P
DH
的Dmax
×
Io
2
×
R
DS ( MAX)
P
DH
= 0.65
×
14.2
2
×
0.029 = 3.8W
R
DS ( MAX)
=最大R
DS ( ON)
该MOSFET在125 !的C
对于同步MOSFET ,最大功耗hap-
笔在最小Vo和最小占空比。
DMIN
≈
(2 + 0.27) / (5.25 - 0.27 + 0.27) = 0.43
P
DS
= ( 1 - Dmin的)
×
Io
2
×
R
DS ( MAX)
P
DS
= (1 - 0.43)
×
14.2
2
×
0.029 = 3.33 W
散热器的选择
选择散热器的是基于最大
MOSFET的允许结温。自
我们先前选择的最大R
DS ( ON)
在125 ! C,
那么,我们必须保持低于这个温度的交界处。
选择TO- 220封装提供
θ
JC
= 1.8 ! C / W (从
商贩'数据表) ,并假设所选择的
散热器是黑色阳极氧化,散热器到外壳的热敏
发作性:
θcs=0.05!C/W,
最大热
片的温度,然后计算为:
TS = T
J
- P
D
×
(θ
JC
+
θCS )
TS = 125 - 3.82
×
(1.8 + 0.05) = 118!C
与计算的最大热沉温度
先前的步骤中,散热器与空气的热阻
(θ
SA
)的计算方法如下:
假设牛逼
A
= 35!C:
T
TS = - T的
A
= 118 - 35 = 83!C
温度超过环境
θ
SA
=
T
/ P
D
=
83 / 3.82 = 22 ! C / W
REV 。 1.5
07/24/01
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