使用多相降壓轉換器的好處

圖 3 標準化電容器紋波電流為占空比的函數

圖 4 顯示了 25% 占空比下一個(gè)二相降壓轉換器的仿真結果。電感紋波電流為2.2A，但是輸出電容器電流僅為 1.5A，原因是紋波電流抵消。50% 占空比下使用二相時(shí)，電容器完全沒(méi)有紋波電流。

圖 4 D=25% 時(shí)電感紋波電流抵消
負載瞬態(tài)性能

由于每個(gè)輸出電感中存儲的能量降低，負載瞬態(tài)性能隨之提高。電流抵消帶來(lái)的紋波電壓降低，幫助實(shí)現了最小輸出電壓過(guò)沖和下沖，因為在環(huán)路響應以前許多周期都已結束。紋波電流越低，干擾越小。輸入 RMS 紋波電流抵消

如果連接轉換器的輸入線(xiàn)存在電感效應，則輸入電容器將所有輸入電流供給降壓轉換器。要仔細選擇這些電容器，以滿(mǎn)足RMS紋波電流要求，確保它們不會(huì )出現過(guò)熱狀態(tài)。很明顯，對于一個(gè) 50% 占空比的單相轉換器來(lái)說(shuō)，極限輸入 RMS 紋波電流一般固定為 50% 輸出電流。圖 5 和方程式 3 表明，使用二相解決方案時(shí)，25% 和 75% 占空比時(shí)出現極限 RMS 紋波電流，其僅為 25% 輸出電流。

相比單相解決方案，多相解決方案的值更明確。只需使用更小的電容，便可滿(mǎn)足降壓級的 RMS 紋波電流需求。

圖 5 標準化輸入RMS紋波電流為占空比的函數

應用實(shí)例

LM3754 高功率密度評估板通過(guò)一個(gè) 12-V 輸入電源供電，提供電壓為 12V，電流為 40A。該評估板體積大小為 2 × 2 英寸，組件占用面積為 1.4 × 1.3 英寸。每個(gè)相的開(kāi)關(guān)頻率設定為 300kHz。表 1 對上述及其他工作條件進(jìn)行了概括。組件放置在一個(gè) 4 層板上，層上銅為 1 盎司。板上還有一些引腳，用于遠程檢測，另有一個(gè)引腳用于獲得輸出電壓余量。