Selección de condensador para TPS56221 [cerrado]

Estoy usando el convertidor reductor TPS56221 .

Frecuencia de conmutación de 500 kHz 12 V de entrada 5 V de salida, 16 A máx., paso de carga de 14 A

Descubrí todos los valores que necesito, el problema que tengo es encontrar condensadores adecuados. Por ejemplo, necesito una capacitancia de salida de alrededor de 600uF y una capacitancia de entrada de 200uF. Sin embargo, a 12 V, cualquier capacitor que obtenga será más de la mitad de su valor debido a la polarización de CC. Incluso a 5V, la mayoría de los capacitores tienen la mitad de su valor, como el C1210C107M4PAC7800 (100uF) que quiero usar. Podría poner más de 12 de esos para obtener los 600uF que necesito, pero me pregunto si hay una mejor solución aquí, por ejemplo, los MegaCaps de TDK que mantienen la capacitancia relativamente estable con un voltaje creciente.

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Respuestas (1)

Está haciendo algo como un VRM de CPU de PC de escritorio, excepto que su corriente de salida es más baja, pero la potencia de entrada es la misma. Entonces, usemos tapas de polímero PC mobo 105°C.

Límites de entrada: tenemos ondulación de 20A 500kHz. Esto será manejado principalmente por MLCC, pero dado que menciona un paso de carga de 14A, si tenemos un paso de carga en el rango de 10-100kHz, entonces el suministro de 12V puede o no responder lo suficientemente rápido. Por lo tanto, necesitamos límites a granel locales.

  • 4-5 R7 o los OSCON más caros pero más pequeños
  • 0805/0603 MLCC, intente escalonar los valores como 10x10µF - 10x1µF. Los 10 µF pueden ser 1206. El 1µF debe ser pequeño y lo más cercano posible al DC-DC.

Use un vertido ancho de cobre para el VIN...

El trabajo del MLCC es cerrar el bucle de corriente HF directamente en la fuente para que los desagradables flancos rápidos no se conviertan en EMI. El trabajo de la tapa de polímero es ayudar a la fuente de alimentación principal de 12V.

¡Tenga en cuenta también la calificación de corriente de ondulación de sus MLCC! Si se calientan demasiado se agrietan. No usaría menos de 10 caps, eso es 2 amperios bombeados en un pequeño 0805 o 1206...

Límites de salida:

La carga decidirá cuántas cerámicas de desacoplamiento cercano necesita. Aquí, solo estoy hablando de las tapas en la salida del DC-DC, que nuevamente cierran el bucle de corriente HF y absorben la corriente ondulada del inductor. La hoja de datos se aplica a la ondulación 6A, así que usemos eso.

Entonces, 2-3 S8 o R7 o OSCON o gorras planas ... más unos 1-10 µF en 0805 o 0603, digamos 4 de cada uno.

Si las tapas ocupan demasiado espacio, necesitará una frecuencia de conmutación más alta. Si quería usar MLCC solo debido a las restricciones de altura, verifique las tapas planas de polímero de Panasonic que publiqué. Además, los MLCC grandes tienden a romperse si se flexiona la placa.

Además, incluso con una eficiencia del 95 %, seguirá quemando 4 W en un área pequeña, así que tenga en cuenta la gestión térmica...

¡Muchas gracias! Originalmente, solo buscaba cerámica porque no quería la alta ESR y la vida útil comparativamente corta de los condensadores de aluminio: ¡este llegó al punto medio perfecto!
¡De nada! Una ventaja sorprendente de las tapas de polímero es que la ESR es estable con la temperatura, lo que significa que funcionan bien en frío, a diferencia de los electrolíticos estándar. También aquí hay un documento excelente, cada página tiene toneladas de información útil: chemi-con.co.jp/e/catalog/pdf/… preste atención a la antirresonancia, las tapas de cerámica en paralelo con las tapas de bajo ESR deben ser lo suficientemente grandes ( 10 µF mínimo), debe ejecutar un simulador de especias.