浅谈DC/DC转换器数据表中的电流限制规格

DC / DC转换器的电流限制规格有时会让不熟悉此类型调压器的设计师感到困惑。此系列博文包括两部分，我希望此内容能帮您消除一些困惑。

首先，DC / DC转换器数据表中的电流限制规格与低压差稳压器（LDO）的规格并非代指同一内容。对于一个LDO，电流限制值是当调压器处于过载或短路条件时，该装置提供给输出的最大电流。对于降压转换器，数据表将在电感电流的峰值或谷指定限制。然而，正是平均电感电流代表降压转换器的输出电流。方程1和2将电感电流限制转化为最大输出电流：

作为一个示例，让我们将LMR16030从24V输入转换为5V输出。如图1所示，数据表中给定的最小峰值电流限制为3.8A。

图1：LMR16030电流限制规格

使用公式1，将数据表选择的电感器作为示例，您可得到：

注意，这是一个“3A”调压器，但在这些条件下，您可得到多于3A的负载电流。

取LM43601作为另一个示例。如图2所示，数据表指定2.45A的典型峰值电流限制和1.1A的典型谷电流限制。

图2：LM43601电流限制规格

使用方程1和2，您可得到：

在这些条件下，您会取1.58A的较低值作为此设备的最大输出电流。

前述计算代表转换器超载及输出失调之前的最大输出电流。对于输出短路的更苛刻条件，大多数调压器将会大大减少输出电流。这种“折回”模式有助于防止转换器过热，并防止功率级部件受损。

了解升压转换器的第一件事是，平均电感电流并不等于输出电流，后者处于降压转换器中。升压调节器仍将控制电感电流，但是代表转换器的输入电流，而非输出电流。由此，升压转换器通常指定具有最大MOSFET电流，而非最大的输出电流。

作为一个示例，LMR62421被称为“2.1A升压电压调节器”。这是指MOSFET开关电流，而非输出电流。您可以使用公式1估计升压转换器的最大输出电流：

首先，你需要通过查看数据表中的效率曲线，并找到一个接近您的应用所需的条件来估计转换器的效率，η。让我们以LMR62421数据表为例，当从5V转换时至12V时，使用数据表中信息找到最大输出电流（图1）。

图1：LMR62421数据表摘录

通过图1数据和我们的输入和输出条件获得等式1，我们可以计算出最大输出电流：

这看起来是否像是错误的结果？它是否真的是讲您只能从“2.1A”升压转换器获得0.73A？是的——这与您使用哪类升压转换器并没有什么区别。

这一结果不难理解。对于任何DC/DC转换器，输入和输出功率将几乎相等。若输出电压高于输入电压，则输入电流必须高于输出电流，通过VOUT/VIN比例，给予两侧相等的功率。由于MOSFET观察到输入电流，其额定值必须比所需的输出电流大得多。虽然考虑到转换器的效率，但从数学角度讲，等式1说的是同一事情。

找到给定升压稳压器的最大输出电流，或找到一个带给定输出电流的升压稳压器有点棘手，因此使用TI WEBENCH®电源设计工具是解决问题的最佳方法。该WEBENCH工具将为您列出所有计算公式，并为您找到一系列满足您要求的合适的转换器。
编辑：hfy