TPS5450 mit variabler Ausgangsspannung, LC-Glied Dimensionierung

Jonathan OP #7348660
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Hallo,

ich brauche einen DC/DC Wandler mit variablem Ausgang. Dafür wollte ich einen TPS5450 verwenden und den unteren Widerstand des Spannungsteilers am Feedback Pin durch einen Poti ersetzen.

Gewünschte Werte: Vin = 24V Vout = 3,3-12V Iout(max) = 4A

Wie gehe ich da am besten bei der Dimensionierung der Spule und des Kondensators am Ausgang vor? Im Datenblatt wird von einer festen Ausgangsspannung ausgegangen deshalb bin ich mir ein bisschen unsicher. Es wird erst mit der Auswahl der Spule begonnen und dann die Kapazität des Kondensators bestimmt. Kann ich bei der Spule einfach die maximale Ausgangsspannung nehmen und beim Kondensator die minimale oder macht das keinen Sinn? Ich habe mal einen Screenshot meiner Berechnung gemacht. Die Werte für Kind und fco habe ich aus dem Datenblatt übernommen.

Im Ti WEBENCH Power Designer habe ich auch mal zwei Entwürfe gemacht. Einmal mit 3,3V 4A und einmal mit 12V 4A.

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faawe Gast #7350671
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Um den DC/DC-Wandler mit variablem Ausgang zu dimensionieren, musst du die maximale Ausgangsspannung und den maximalen Ausgangsstrom berücksichtigen. Da du eine maximale Ausgangsspannung von 12V und einen maximalen Ausgangsstrom von 4A benötigst, solltest du eine Spule mit ausreichender Induktivität wählen, um den Strom zu filtern. Der TPS5450 kann mit Spulen mit einer Induktivität von bis zu 100µH arbeiten, aber ich würde eine Spule mit einer Induktivität von etwa 47µH empfehlen.

Für den Kondensator am Ausgang des Wandlers sollte ein hochwertiger Keramikkondensator mit einer Kapazität von etwa 100µF verwendet werden, um eine ausreichende Filterung zu gewährleisten. Wenn der Kondensator einen höheren ESR (Äquivalenter Serienwiderstand) hat, sollte er für eine bessere Stabilität parallel zu einem Elektrolytkondensator geschaltet werden.

Das Ti WEBENCH Power Designer-Tool ist ein guter Ausgangspunkt für die Auswahl der Komponenten, aber ich würde empfehlen, dass du deine Berechnungen und Auswahlentscheidungen überprüfst und mit den Herstellerdatenblättern übereinstimmst, um sicherzustellen, dass deine Komponenten für deine Anwendung geeignet sind.

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Jonathan OP #7351002
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Danke für deine Antwort dann habe ich schonmal einen ersten Anhaltspunkt. Gibt es für die 47µH einen gewissen Grund oder ist das eher ein Praxiswert? Bzw. spricht was dafür die Induktivität lieber größer zu wählen und die Kapazität dafür kleiner oder ist das egal wie rum man das macht? Ich hatte jetzt vor eine Induktivität von 22µH zu wählen und dafür mit der Kapazität hoch zu gehen (330µH), habe aber noch nicht geschaut ob ich dann einen Kondensator mit passendem ESR finde. Bzw. die Kapazität so zu wählen, dass wie im Datenblatt gefordert fco <30kHz auch bei 3,3V eingehalten wird, was ja bei deinen vorgeschlagenen 47µH/100µF auch der Fall ist. Ich wahr auch schon am überlegen beim Layout verschiedene Footprints übereinander zu legen und dann verschiedene Aufbauten zu testen.

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