德州仪器 (TI)

保持时间和保持电容计算器

用途:

此工具计算在无输入功率期间使系统充分运行所需的保持电容。计算时会考虑系统的输入电压和输出功率、电容器的容限以及系统 DC/DC 转换器的效率和 UVLO。除了计算电容,此工具还可用于在用户指定特定电容值时计算上述的其它系统参数。

此工具的使用:

首先,应从各个列表字段中选出想要的结果。根据所作的选择,这些字段将标记为输入字段(黄色)或结果字段(灰色)。使用分配至输入字段的列表框可更改输入字段的单位。此工具针对部分输入字段使用的默认值将以蓝色粗体显示。用户可改写默认值。

电容容限需要输入为正值,此工具计算最坏的情况,将正数视为负容限。

将所有输入字段都填满有效数字后,此工具就会立即计算结果。

如果用户已选择计算“保持电容”,工具将会先计算所需的最小电容值,然后从 E12 系列中提取出一个值来使用。提取出来使用的电容值是大于最小所需值的下一个 E12 值。如果下一个 E12 值小于获得的保持时间中的最小所需值(至少是所需保持时间的 95%),则会采用这个更小的 E12 值。在任一种情况下,用户只需单击所使用的保持电容字段下方的“+”或“-“按钮,就可逐步增加/减小使用的 E12 电容值。此外,用户还可使用非 E12 值完全改写此值。

背后的数学计算:

计算基于以下基本公式:

其中

C是保持电容
η是 DC/DC 转换器的效率
VIN是输入电压,在正常操作下它等于电容电压
VUVLO-OFF是 DC/DC 转换器的欠电压锁定级别。在没有 VIN 的情况下,DC/DC 转换器会对保持电容放电,直到电容电压达到 VUVLO-OFF
POUT是 DC/DC 转换器提供给负载的电源
THold-Up是在没有 VIN 的情况下 DC/DC 转换器能够提供指定 POUT 的时间
TOL是电容器的初始、温度和老化容限(请仅使用正数指定电容)

参考书籍:

Juergen Schneider;How to use TI's Set of Power Rulers(如何使用 TI 的功率标尺集);德州仪器 (TI) 应用报告 (SLVA278) – 2007 年 9 月