TPS5450 mit variabler Ausgangsspannung, LC-Glied Dimensionierung

[Jonathan (johnson123)]

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.

[faawe (Gast)]

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.

[Jonathan (johnson123)]

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.