隨著(zhù)手機、PDA以及其它便攜式電子產(chǎn)品在不斷小型化，其復雜性同時(shí)也在相應提高，這使設計工程師面臨的問(wèn)題越來(lái)越多，如電池使用壽命、占板空間、散熱或功耗等。

　　使用DC轉換器主要是為了提升效率。很多設計都要求將電池電壓轉換成較低的供電電壓，盡管采用線(xiàn)性穩壓器即可實(shí)現這一轉換，但它并不能達到基于開(kāi)關(guān)穩壓器設計的效率。實(shí)際上，誤差放大器處于壓擺范圍內，由于負載瞬態(tài)發(fā)生速度超過(guò)誤差放大器的響應速度，放大器并不控制環(huán)路，所以，在貼片電感電流達到要求之前，由輸出電容器滿(mǎn)足瞬態(tài)電流要求。

　　大信號響應會(huì )暫時(shí)使環(huán)路停止工作。不過(guò)，在進(jìn)入和退出大信號響應之前，環(huán)路必須提供良好的響應。環(huán)路帶寬越高，負載瞬態(tài)響應速度就越快。 從小信號角度來(lái)看，盡管穩壓環(huán)路可以提供足夠的增益和相位裕度，但是開(kāi)關(guān)轉換器在線(xiàn)路或負載瞬態(tài)期間仍然可能出現不穩定狀態(tài)和振鈴現象。在選擇外部元件時(shí)，電源設計工程師應意識到這些局限性，否則其設計就有可能遇到麻煩。

　　一、貼片電感選型

　　電感器的電感值范圍為4.7uH～10uH。電感值的選擇取決于期望的紋波電流。一般建議紋波電流應低于平均電感電流的20%。如等式1所示，較高的VIN或VOUT也會(huì )增加紋波電流。電感器當然必須能夠在不造成磁芯飽和(意味著(zhù)電感損失)情況下處理峰值開(kāi)關(guān)電流。

　　以增加輸出電壓紋波為代價(jià)，使用低值電感器便可提高輸出電流變化速度，從而改善轉換器的負載瞬態(tài)響應。高值電感器則可以降低紋波電流和磁芯磁滯損耗。 可將線(xiàn)圈總損耗結合到損耗電阻(Rs)中，該電阻與理想電感(Ls)串聯(lián)，簡(jiǎn)化等效電路。

　　良好設計的電感器效率降低微乎其微。不同的磁芯材料和形狀可以相應改變電感器的大小/電流和價(jià)格/電流關(guān)系。采用鐵氧體材料的屏蔽電感器尺寸較小，而且不輻射太多能量。選擇何種電感器往往取決于價(jià)格與尺寸要求以及相應的輻射場(chǎng)/EMI要求。

　　二、輸出電容器的基本選擇取決于紋波電流、紋波電壓以及環(huán)路穩定性等各種因素。 它有效串聯(lián)電阻(ESR)和電感器值會(huì )直接影響輸出紋波電壓。利用電感器紋波電流((IL)和輸出電容器的ESR可以簡(jiǎn)單地估測輸出紋波電壓。

　　因此，設計時(shí)應當選用ESR盡可能低的電容器。例如，采用X5R/X7R技術(shù)的4.7uF到10uF貼片電容器表現為10m(范圍的ESR值。輕負載(或者不考慮紋波的應用)也可以使用容值更小的電容器。

　　TI的控制環(huán)路架構使您能夠采用自己優(yōu)選的輸出電容器，同時(shí)還可以補償控制環(huán)路，以實(shí)現較好的的瞬態(tài)響應和環(huán)路穩定性。當然，內部補償能夠理想地支持一系列工作條件，而且能夠敏感地響應輸出電容器參數變化。

　　TPS6220x系列降壓轉換器具有內部環(huán)路補償功能。因此，必須選擇支持內部補償功能的外部LC濾波器。對于此類(lèi)器件而言，內部補償適合16kHz的LC轉角頻率，即10uH電感器與10uF輸出電容器。在選擇更小的電感器或電容器值時(shí)，會(huì )造成轉角頻率增加至更高頻率，因此這一點(diǎn)尤為重要。

　　在從負載瞬態(tài)出現到打開(kāi)P-MOSFET期間，輸出電容器必須提供負載所需的全部電流。輸出電容器提供的電流會(huì )造成經(jīng)過(guò)ESR的電壓降低(從輸出電壓中扣除)。ESR越低，輸出電容器提供負載電流時(shí)的電壓損耗就越低。為了降低解決方案尺寸并且提升轉換器的負載瞬態(tài)性能，建議采用4.7uH電感器和22uF輸出電容器。