反馈电阻取值实例TPS54561DPRT介绍

5.4.3 反馈电阻取值实例TPS54561DPRT

以下，基于TPS54561DPRT非同步降压转换器芯片说明，在进行输出电压设置时，高边和低边反馈电阻的具体取值过程。

图 5.15 TPS54561DPRT参考电压和反馈偏置电流典型值分别为0.8V和50nA

图 5.15所示，或参考Datasheet TPS54561，其内部参考电压VREF的典型值为0.8V，反馈信号FB引脚的输入偏置电流典型值为50nA。

5.4.3.1 基于“从输出端 V_OUT 流入FB反馈引脚的电流为零”的方法

图 5.7所示，根据公式(5.11)，低边反馈电阻R6可取的最大值为

根据公式(5.12)，高边反馈电阻R5可取的最大值为

参考图 5.7，在高边反馈电阻R5 = 53.6 kΩ 的情况下，使用公式(5.2)计算低边反馈电阻R6的阻值为10.2 kΩ；在低边反馈电阻R6 = 10.2 kΩ 的情况下，使用公式(5.3)计算高边反馈电阻R5的阻值为 53.55 kΩ（实际取值53.6 kΩ）。

那么，从输出端VOUT = 5.0V流经高边反馈电阻R5 = 53.6 kΩ 和低边反馈电阻R6 = 10.2 kΩ的电流为

可见，78.37uA这个电流远大于反馈引脚输入偏置电流50nA的100倍（即100 * 50nA = 5uA），是满足公式(5.6)要求的。

如果将反馈电阻的取值同比例扩大10倍，那么从输出端VOUT = 5.0V流经高边反馈电阻R5 = 536 kΩ 和低边反馈电阻R6 = 102 kΩ的电流为

可见，7.837uA大于5uA，依然是满足公式(5.6)要求的。

小结就是，两组高低边电阻取值R5 = 53.6 kΩ ，R6 = 10.2 kΩ，或者R5 = 536 kΩ ，R6 = 102 kΩ，都可以满足“流过这两个电阻的电流大于反馈引脚输入偏置电流50nA的100倍”这个判定标准。

5.4.3.2 基于“输出电压‘增量比’不超过0.1%”的方法

在输出电压典型值VOUT = 5.0V的情况下，如果要求“增量比”不超过0.1%，根据公式(5.23)可得：

这就意味着，高边反馈电阻能够取得的最大值仅为100kΩ。那么，图 5.7中的 R5 = 53.6kΩ 是满足增量电压不超过 0.1% 这个要求的。将 R5 = 53.6kΩ 代入公式(5.2)中，计算可得图 5.7中的低边反馈电阻R6如下所示：

将R5 = 53.6kΩ，R6 = 10.2kΩ，V_REF=0.8V ， I_FB=50nA 代入公式(5.19)中，可得实际输出电压值：

那么，增量电压占输出电压的实际比值计算如下：

可见，R5 = 53.6kΩ 和 R6 = 10.2kΩ 这两个取值可以保证“增量比”这个指标不超过 0.1% 。

如果将R5和R6取值都同比例扩大10倍会如何呢？参考公式(5.20)，增量电压会同比例增大为10倍。将R5 = 536kΩ，R6 = 102kΩ，V_REF=0.8V ， I_FB=50nA 代入公式(5.19)中，可得实际输出电压典型值：

那么，增量电压的实际占比如下：

可见，R5 = 536kΩ，R6 = 102kΩ这组电阻取值将导致增量电压占比超过 0.1% 设计目标。当然，这个占比对于实际输出电压典型值5.0307V来说，仍然是较小的，实际应用中，在忽略反馈电阻取值的其他影响（如环路稳定性）的情况下，这仍然是可以接受的。

5.4.3.3 小结

（1）通过对比基于“从输出端 V_OUT 流入FB反馈引脚的电流为零”和基于“输出电压‘增量比’不超过0.1%”的两种方法可知，反馈电阻取值的参考标准不同，取值的实际范围也就不同。

（2）这里反馈电阻对输出电压精度的影响的评估方法，可以认为是吹毛求疵。但是，我们需要知道的是：对于精度要求较低的场合，1% 误差也许是可以接受的；而对于精度要求较高的场合，0.1% 的误差都是不可接受的。