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[参考译文] LM5574：更新参数值后、PSpice AVG 模型不工作

admin
Guru**** 2493225 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5574

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1483006/lm5574-pspice-avg-model-not-working-after-updating-parameter-values

器件型号：LM5574

工具与软件：

您好！

我已下载包含 LM5574未加密 PSpice 平均模型的 SNVM933.ZIP 文件。 应用手册指出某些组件值、例如电感器(L)、开关频率(FSW)和 RFB-Top 或 RFB-Bottom、可以在参数部分中进行修改。
我假设通过更新 Vin 和反馈部分(Rcomp 和 Ccomp)值、AC Analysis 会在仿真结果中反映这些变化。 但是、我没有观察到预期的更新。
我的新设置如下：VIN = 60V、Vout = 12V、Io = 0.5A (Rload 24 Ω)、Rfbtop = 8.87k Ω、Rfbbot = 1.02k Ω、L = 330uH。
输出电压约为5V、仿真似乎不准确。 我使用模型是否有误？ 您能帮助我在使用这些新设置模拟 DC-DC 转换器吗？
此外、我注意到平均模型和数据表、Webench 电源设计工具和评估板(SNVA208C)之间的 Rcomp 和 Ccomp 连接存在差异(请参阅随附捕获)。 您能否确认数据表中显示的正确配置？
提前感谢您。

此致、

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    我漏掉了输出电容的更新输入数据：
    * Cout = 20uF

    此致、

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    大家好、Aaron：

    该模型似乎配置为大约5V 的输出电压。 当我将 Rfbtop 更改为输出3.3V 时、输出保持在5V、并且 COMP 电压大约为-2kV、这是没有意义的。 当我将 Rfbtop 电阻器更改为输出10V 时、FB 电压不保持在1.224V、而是变为806.5mV。 如果输出电压低于5V、反馈电压将高于1.224V。 同样、该模型仅适用于5V 的输出。  

    补偿元件应从 COMP 引脚连接到 FB 引脚。 数据表、用户指南和 PSPICE 模型都显示了元件的连接是正确的。

    本

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    Ben、您好！

    我想询问获得组件值可更新的模型的可能性、从而询问设计本身的可能性。 这对我的工作非常有用、因为仿真为支持设计决策提供了证据。 如果没有该功能、我会发现该模型的效用受到限制。

    此外、我想澄清之前有关补偿元件连接顺序的问题。 我的问题与 Rcomp 和 Ccomp 元件的顺序有关、而不是 RC 网络本身。

    根据数据表和我引用的其他资源(评估板、Webench Power Designer 工具...)、Rcomp 电阻器应连接到 COMP 引脚、然后连接 Ccomp 电容器串联、再连接到 FB 引脚。 然而、在仿真模型中、连接是反向的(Rcomp 至 FB 引脚、Ccomp 至 COMP 引脚)。 请参阅随附的图示。

    您能否确认连接 RC 补偿网络的正确方法？ 根据数据表、Rcomp 至 COMP 和 Ccomp 至 FB 似乎是正确的配置。

    此致、

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    大家好、Aaron：

    如果补偿元件作为 R-C 或 C-R 连接在 FB 和 COMP 引脚之间、则没有区别。

    关于 PSpice 模型、建议使用快速入门计算器、而不是运行仿真。 不再支持此产品、因为此产品已使用15年以上。

    e2e.ti.com/.../1351.simple_5F00_switcher_5F00_quickstart.xls

    本

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    Ben、您好！

    我想简要介绍一下我的 LM5574实施的当前状态。

    根据数据表、我设计了电路、执行计算、并使用快速入门计算器对其进行了验证。 结果对齐、但 Webench 工具生成的 Rcomp 和 Ccomp 值除外。

    这种差异是确定如何进行的第一个挑战。 在两种工具中使用相同的输入参数会产生不同的结果。 此外、快速入门计算器缺少将电感器更新为建议值的选项(请参阅步骤6 -电感器值)。

    尽管如此、使用 Webench 工具中 Rcomp 和 Ccomp 值的仿真似乎稳定。 但是、我在为直流/直流转换器上电后会出现次谐波振荡、这可能是由于输入与输出比(占空比)所致。 在使用 PSpice 模型或 Webench 工具的仿真中、这些振荡不明显、这会增加进一步的不确定性。

    数据表(第12页)建议根据提供的公式(Vcc = 7.15V、Vo = 12V)使用 Rramp 电阻器、但这尚未解决该问题。

    是否有可能就此事获得进一步的援助或咨询？

    提前感谢您。

    此致、

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    大家好、Aaron：

    [报价 userid="349343" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1483006/lm5574-pspice-avg-model-not-working-after-updating-parameter-values/5701526 #5701526"]尽管如此、使用 Webench 工具中 Rcomp 和 Ccomp 值的仿真似乎稳定。 但是、我在为直流/直流转换器上电后会出现次谐波振荡、这可能是由于输入与输出比(占空比)所致。 在使用 PSpice 模型或 Webench 工具的仿真中、这些振荡并不明显、这会增加进一步的不确定性。[/QUOT]

    如果该器件在"压降"模式下运行、此时输入电压低于通过编程设定的输出电压、则会出现次谐波振荡。 您需要添加额外的输出电容以保持环路稳定。 我建议不要在压降模式下操作。 遗憾的是、所有工具都不会建模掉出模式、因此不会出现次谐波振荡。

    本

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    请忽略我之前的邮件；邮件发送错误、无法解决问题。

    在此提醒、直流/直流转换器的参数如下：VIN = 60V、Vo = 12V、IO = 0.5A、Fsw = 300kHz。 具体来说、当施加瞬态负载时、输出电压会下降、大约需要2秒才能恢复到预期的12V 电压。 在此期间、会观察到次谐波振荡。

    虽然添加输出电容器可以改善瞬态响应、但不同 PCB 的性能不一致表明系统在接近稳定性限值的情况下运行。 在给定指定的输入参数的情况下、我还不确定直流/直流转换器是否在压降模式下工作。

    您是否可以进行私人讨论以更详细地解决此问题？

    非常感谢您的反馈。

    此致、

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    大家好、Aaron：

    如果占空比超过50%、理想情况下需要斜坡补偿。 由于您的占空比小于50%、斜率补偿电阻器不是一个因素、但我们可以忽略我刚才所说的内容、并在 VCC 和 RAMP 引脚之间放置一个电阻器。 我计算出一个102K 欧姆的电阻器。

    对于电感、计算得出的电感值为213.33uH。 您在 PCB 上使用的电感器值是多少？

    PCB 上有多大的输出电容？ 什么是补偿值？

    本

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    Ben、您好！

    再次附上之前在 Webench 工具中发布的原理图。 在此提醒、电容值为 Cbyp = 1uF、cramp = 1.8nF。

    根据 Webench 建议选择了330uH 的电感值。

    这与快速入门计算器的 Lmin 值161uH 相符、考虑到 VIN、Vout、Fsw、IO 且 KIN = 0、4 (纹波设置的一般标准)。

    虽然根据一般设计规则、选择该电感器会使纹波小于20%、但 Webench 工具显示出45º μ H 的相位裕度、接近于稳定性限值。  

    通过添加值介于12k Ω 和150k Ω 之间的 Rramp 电阻器执行了其他测试。 但是、负载瞬态响应未得到改善。 输出电压仍在下降、且次谐波振荡在负载瞬态期间持续存在。 它包含快速入门计算器的捕获信息、供参考。

    是否有可能进一步私下讨论这一点？

    提前感谢您。

    此致、

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    大家好、Aaron：

    请使用快速入门计算器。 WEBENCH 工具给出的电感有点高。 此外、是通过 WEBENCH 或快速入门计算器在 PCB 上使用的补偿。  

    在我们私下讨论之前、我想看看我们能否先解决您的问题。

    本

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    Ben、您好！

    我同意 Webench 值看起来很高、但它可以作为我们仿真结果的有用基准。

    电流330uH 电感以及 Rcomp 和 Ccomp 值都是那些可在组装好的 PCB 上找到的值、最初源自 Webench 原理图捕获。 遗憾的是、由于元件可用性、此时不能将电感器更新到较低的值(例如180uH 或220uH)。

    正如您建议的那样、我可以将 Rcomp 和 Ccomp 值调整为快速入门计算器计算出的值(5.78k Ω 和22nF)。 但是、我测试了此配置、并观察到在负载瞬态后响应较差、此时电压过冲增加。

    此外、我还观察到快速入门计算器不会因电感器 L 或 FSW 的变化而修改 Rcomp 和 Ccomp 值；只有其他参数、如 Vo 或 Co 触发器更新。

    鉴于缺乏进展、是否有可能在非公开会议上进一步讨论这一点？

    此致、

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    大家好、Aaron：

    电感器过高会导致输出过冲很多、因此应根据应用需求调整电感器的大小。 您能告诉我输出端有多大的输出电容吗？ 我认为、最好 使设置正常工作、然后看看我们如何才能使330uH 电感器正常工作。

    本  

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    Ben、您好！

    请参阅随附的 Webench 和快速入门计算器图片。

    所有元件值都可以在这些捕获中看到、我不断地引用它们。 CO = 20uF。

    我同意您所说的让设置可以正常工作并实现电感器值...但提醒一下、我们的设置可在某些单元中正常工作！ 我说了!

    这就是我想在私人会议上进一步讨论的原因。

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    Ben、您好！

    需要明确的一点是：

    当我说,"不同 PCB 之间的性能不一致表明系统正在接近稳定性限值运行",这意味着在一些 PCB 中,直流-直流转换器工作正常,而在其他一些不工作。

    此致、

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    大家好、Aaron：

    请澄清：

    1. 同一设计的每个 PCB 之间是否存在差异？
    2. 您能否提供不稳定性/输出电压过冲/SW、VIN、VOUT 和 IL 波形的示波器快照
    3. 正如我之前建议的、请 使用快速入门计算器中的正确电感器和补偿值在设置中操作。
    4. 输出电容器是陶瓷电容器吗？

    本  

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    Ben、您好！

    1.是否发现同一设计的每个 PCB 之间存在差异？

    是的、我以前说过几次。

    2.您能否提供不稳定性/输出电压过冲/SW、VIN、VOUT 和 IL 波形的示波器截图。

    不能披露这些信息、 请 与我联系、我会将其发送给您。

    正如我之前建议的、请 从快速入门计算器中使用正确的电感器和补偿值在设置中操作。

    快速入门计算器提供的值使用错误、结果完全相同。

    通过使用 Rcomp 和 Ccomp 以及220uH 的电感器无需更改。

    4.输出电容器是陶瓷电容器吗?

    是的、我之前在这个问题上回答了有关值的问题、还添加了一个 Webench 捕获的内容(ESR 非常低、与陶瓷电容器有关、x2)。

    此致

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    请联系您当地的 TI FAE 代表安排会见、以便进一步讨论。

    本   

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    TI__Guru**** 2493225 points
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    尊敬的 Ben：

    感谢您有兴趣就此问题向我提供反馈和支持。

    我对此表示赞赏。

    此致、