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01、簡介?
基于TI降壓轉換器TPS54561DPRT，之前分享了[TPS54561DPRT規(guī)格書公式(35)如何推導？]、[TPS54561DPRT規(guī)格書公式(36)如何推導？]、[功率電感額定/飽和電流取值的依據是什么？]、[功率電感的選型步驟和實例]等文章。
圖1 TPS54561DPRT參考電路實例
圖2 TPS54561DPRT參考電路設計需求
圖3 TPS54561DPRT參考電路的功率電感選型計算
圖1/2/3所示，TPS54561DPRT規(guī)格書參考電路實例支持的輸入電壓最大值為60V，但是公式(31)使用Vin,max計算得到了Lo,min…
圖4 TPS54302DDCT規(guī)格書功率電感值計算公式
圖4所示，不僅是 TPS54561DPRT ，還有 TPS54302DDCT 、 TPS54334DRCT 、LMR51635 等眾多TI器件規(guī)格書中都使用Vin,max計算得到了Lo,min。難道是TI工程師搞錯了嗎？
前文[BUCK電路電感量 L 與Vin、D、Ton、Toff的正反比關系？]分析過，BUCK轉換器所需的功率電感值 L 與輸入電壓 Vin 成正比關系，輸入電壓最大值 Vin,max 應該對應 Lmax 才對，參考公式(3.41)。
或者根據常識，當輸出電壓 Vout 不變時，輸入電壓 Vin 越大，輸入電壓與輸出電壓之間的壓差越大，用于能量傳遞的LC組件就需要暫存更多的能量，對應需要的電感量 L 和電容量 C 也就越大，參考電感儲能公式和電容儲能公式。
02、分析?
參考公式(3.39)(3.40)(3.41)，這幾個公式都是正確的，理論分析“BUCK轉換器所需的功率電感值 L 與輸入電壓 Vin 成正比關系”也是正確的，在開關頻率Fsw、輸出電壓Vout和紋波電流ΔI不變的情況下，輸入電壓最小值 Vin,min 對應著公式(3.39)功率電感值 Lbuck,min ，輸入電壓最大值 Vin,max 對應著公式(3.41)功率電感值 Lbuck,max 。
但是，TI工程師的想法是，既然該電路需要支持從 Vin,min 到 Vin,max 這個范圍內的輸入電壓，那么實際選擇的功率電感值就不應該小于 Lbuck,max ，或者應該是大于等于 Lbuck,max 的，也就是
期望電感值 L ≥ Lbuck,max
否則由此導致的紋波電流ΔI就會超過期望的r*Iout，還有其他參數可能會超出“設計需求”中的期望值。
所以，結合“期望電感值 L ≥ Lbuck,max”和公式(3.41)，于是就有了
Lmin = (Vin,max - Vout) * Vout / (r * Iout * Fsw * Vin,max)
--TPS54561DPRT規(guī)格書公式(31)
這樣表示的好處是讓工程師知道計算出來的是“所需功率電感的最小值”，實際選擇時不要小于該值。但是，這樣表示的缺點是，可能讓知道“BUCK轉換器所需的功率電感值 L 與輸入電壓 Vin 成正比關系”的細心的工程師咋一看會誤解，以為是公式表達有誤。
既然 TPS54561DPRT 規(guī)格書公式(31)表達有好處，也就意味著此文公式(3.41)表達有壞處，也就是，使用 Vin,max 計算得到對應的 Lbuck,max ，可能會讓不清楚這些細節(jié)的工程師誤認為電路所需的功率電感最大值是 Lbuck,max ，所以選擇了比 Lbuck,max 小一些或小很多的電感值，從而導致其他很多參數超出“設計需求”中的期望值。
03、小結?
理論上應該是“BUCK轉換器所需的功率電感值 L 與輸入電壓 Vin 成正比關系”，也就是此文公式(3.41)。此文分析了 TPS54561DPRT 規(guī)格書公式(31)“使用 Vin,max 計算得到了 Lo,min ”問題，表面上看是TI工程師搞錯了，實際上他們沒有搞錯，只是表達方式或者想傳遞的思想不同而已。
“知其然，知其所以然”，才不會被表象迷惑。見微知著、明察秋毫、透過現象看本質，讓我們一起努力做有技術追求的工程師，讓我們一起努力成為大國工匠。
注：“電源先生”公眾號后臺私信“?TI工程師搞錯了嗎?”(復制黏貼不會出錯)獲取本文PDF下載鏈接...
