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SS32 Datenblatt(PDF) 6 Page - Orister Corporation

Teilenummer SS32
Bauteilbeschribung  2A, 20V, 400KHz DC/DC Asynchronous Step.Down Converter
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Hersteller  ORISTER [Orister Corporation]
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Inductor Core Selection 
The  inductor  type  must  be  selected  once  the  value  for  L  is  known.  Generally  speaking,  high  efficiency  converters  can  not 
afford the core loss found in low cost powdered iron cores. So, the more expensive ferrite or mollypermalloy cores will be a 
better choice. 
 
The selected inductance rather than the core size for a fixed inductor value is the key for actual core loss. As the inductance 
increases,  core  losses  decrease.  Unfortunately,  increase  of  the  inductance  requires  more  turns  of  wire  and  therefore  the 
copper losses will increase. 
 
Ferrite designs are preferred at high switching frequency due to the characteristics of very low core losses. So, design goals 
can focus on the reduction of copper loss and the saturation prevention. 
 
Ferrite  core  material  saturates  “hard”,  which  means  that  inductance  collapses  abruptly  when  the  peak  design  current  is 
exceeded.  The  previous  situation  results  in  an  abrupt  increase  in  inductor  ripple  current  and  consequent  output  voltage 
ripple. 
 
Do  not  allow  the  core  to  saturate!  Different  core  materials  and  shapes  will  change  the  size/  current  and  price/current 
relationship of an inductor. 
 
Toroid or shielded pot cores in ferrite or permalloy materials are small and do not radiate energy. However, they are usually 
more expensive than the similar powdered iron inductors. The rule for inductor choice mainly depends on the price vs. size 
requirement and any radiated field/EMI requirements. 
 
CIN and COUT Selection 
The input capacitance, CIN, is needed to filter the trapezoidal current at the source of the high side MOSFET. To prevent large 
ripple current, a low ESR input capacitor sized for the maximum RMS current should be used. The RMS current is given by: 
 
1
V
V
V
V
I
I
OUT
IN
IN
OUT
MAX
OUT
RMS
)
(
 
 
This formula has a maximum at VIN = 2VOUT, where IRMS = IOUT/2. This simple worst‐case condition is commonly used for design 
because even significant deviations do not offer much relief. 
 
Choose a capacitor rated at a higher temperature than required. Several capacitors may also be paralleled to meet size or 
height requirements in the design. 
 
For the input capacitor, a 10μF x 2 Low ESR ceramic capacitor is recommended. For the recommended capacitor, please refer 
to table 3 for more detail. The selection of COUT is determined by the required ESR to minimize voltage ripple. 
 
Moreover,  the  amount  of  bulk  capacitance  is  also  a  key  for  COUT  selection  to  ensure  that  the  control  loop  is  stable.  Loop 
stability can be checked by viewing the load transient response as described in a later section. The output ripple, ΔVOUT , is 
determined by: 
 


OUT
L
OUT
fC
8
1
ESR
I
V
 
 
The  output  ripple  will  be  highest  at  the  maximum  input voltage  since ΔIL increases with input voltage. Multiple capacitors 
placed in parallel may be needed to meet the ESR and RMS current handling requirement. Dry tantalum, special polymer, 
aluminum electrolytic and ceramic capacitors are all available in surface mount packages. Special polymer capacitors offer 
very low ESR value. However, it provides lower capacitance density than other types. Although Tantalum capacitors have the 
highest  capacitance  density, it  is  important  to  only  use  types  that  pass the  surge  test for  use  in  switching power  supplies. 
Aluminum  electrolytic  capacitors  have  significantly  higher  ESR.  However,  it  can  be  used  in  cost‐sensitive  applications  for 
ripple current rating and long term reliability considerations. Ceramic capacitors have excellent low ESR characteristics but 
can have a high voltage coefficient and audible piezoelectric effects. The high Q of ceramic capacitors with trace inductance 
can also lead to significant ringing. 
 
 
DS‐RS6515‐08    JULY, 2010 
www.Orister.com


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