Kondensatorauswahl für TPS56221 [geschlossen]

Ich verwende den Abwärtswandler TPS56221 .

500 kHz Schaltfrequenz 12 V Eingang 5 V Ausgang, 16 A max, 14 A Lastschritt

Ich habe alle Werte herausgefunden, die ich brauche, das Problem, das ich habe, ist, geeignete Kondensatoren zu finden. Zum Beispiel brauche ich etwa 600 uF Ausgangskapazität und 200 uF Eingangskapazität. Bei 12 V ist jedoch jeder Kondensator, den ich bekomme, aufgrund der Gleichstromvorspannung mehr als die Hälfte seines Kondensatorwerts. Selbst bei 5 V haben die meisten Kondensatoren die Hälfte ihres Wertes, wie der C1210C107M4PAC7800 (100 uF), den ich verwenden möchte. Ich könnte mehr als 12 davon einsetzen, um die 600 uF zu erhalten, die ich brauche, aber ich frage mich, ob es hier eine bessere Lösung gibt - zum Beispiel die MegaCaps von TDK , die die Kapazität bei zunehmender Spannung relativ stabil halten

Vielen Dank im Voraus!

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Antworten (1)

Sie stellen so etwas wie einen Desktop-PC-CPU-VRM her, außer dass Ihr Ausgangsstrom niedriger ist, die Eingangsleistung jedoch dieselbe ist. Verwenden wir also PC mobo 105 °C Polymerkappen.

Eingangskappen: Wir haben eine Welligkeit von 20 A bei 500 kHz. Dies wird hauptsächlich von MLCCs gehandhabt, aber da Sie den 14-A-Lastschritt erwähnen, kann die 12-V-Versorgung schnell genug reagieren oder nicht, wenn wir einen Lastschritt im Bereich von 10 bis 100 kHz haben. Wir brauchen also lokale Bulk-Caps.

  • 4-5 R7 oder die teureren, aber kleineren OSCONs
  • 0805/0603 MLCCs, versuchen Sie die Werte wie 10x10µF - 10x1µF zu staffeln. Die 10µF können 1206 sein. Die 1µF sollten klein sein und so nah wie möglich am DC-DC liegen.

Verwenden Sie einen breiten Kupferguss für VIN ...

Die Aufgabe des MLCC besteht darin, die HF-Stromschleife direkt an der Quelle zu schließen, damit die bösen schnellen Flanken nicht zu EMI werden. Die Aufgabe der Polymerkappe besteht darin, die 12-V-Hauptstromversorgung zu unterstützen.

Achten Sie auch auf die Restwelligkeit Ihrer MLCCs! Wenn sie zu stark erhitzt werden, brechen sie. Ich würde nicht weniger als 10 Kapseln verwenden, das sind 2 Ampere, die in einen winzigen 0805 oder 1206 gepumpt werden ...

Ausgangsbegrenzungen:

Die Belastung entscheidet, wie viele eng entkoppelnde Keramiken benötigt werden. Ich rede hier nur von den Caps am Ausgang des DC-DC, die die HF-Stromschleife wieder schließen und den Ripple-Strom der Induktivität aufnehmen. Das Datenblatt geht für 6A Welligkeit, also verwenden wir das.

Also, 2-3 S8 oder R7 oder OSCON oder flache Kappen ... plus ein paar 1-10 µF in 0805 oder 0603, sagen wir jeweils 4.

Wenn die Kappen zu viel Platz beanspruchen, benötigen Sie eine höhere Schaltfrequenz. Wenn Sie MLCCs nur aufgrund von Höhenbeschränkungen verwenden wollten, überprüfen Sie die flachen Polymerkappen von Panasonic, die ich gepostet habe. Außerdem neigen große MLCCs dazu, zu brechen, wenn die Platine gebogen wird.

Außerdem verbrauchen Sie selbst bei einem Wirkungsgrad von 95 % immer noch 4 W in einem winzigen Bereich, also denken Sie an das Wärmemanagement ...

Vielen Dank! Ich habe mich ursprünglich nur mit Keramik beschäftigt, weil ich den hohen ESR und die vergleichsweise kurze Lebensdauer von Aluminiumkondensatoren nicht haben wollte – das ist der perfekte Mittelweg!
Gern geschehen! Ein überraschender Bonus von Polymerkappen ist, dass ESR temperaturstabil ist, was bedeutet, dass sie im Gegensatz zu Standardelektrolyten auch bei Kälte gut funktionieren. Auch hier ist ein ausgezeichnetes Dokument, jede Seite enthält jede Menge nützliche Informationen: chemi-con.co.jp/e/catalog/pdf/… achten Sie auf Antiresonanz, die Keramikkappen parallel zu den Kappen mit niedrigem ESR sollten groß genug sein ( 10µF Minimum), sollten Sie eine Gewürzsimulation ausführen.