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[参考译文] LM51231-Q1：功率转换3、7-42V 至48V

admin
Guru**** 2457760 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5156, LM51231-Q1, LM5155

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/1517727/lm51231-q1-power-conversion-3-7-42v-to-48v

器件型号：LM51231-Q1
主题中讨论的其他器件： LM5155、LM5156

工具/软件：

亲爱的

我和我的同事  正在开发一个功率级、以将输入变量从3.7V 至42V (标称电压为18V)升压至48V 且最大输出电流为2A。 输入端有电池或 其他电源。

我们将使用 LM51231-Q1。

是正确的选择吗？ 3.7是否足以启动升压？

考虑到数据表和"如何使用 LM5123设计升压转换器"  、我们选择了 Vripple：0、4和 Fsw=440kHz。

L=22uH、平均 Im =20A

COUT 为330uF

考虑到这些信息、是否可以 使用这些输入实现正确的电源转换？

此致

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    您好 Angelo、

    很抱歉、延迟的回复。

    LM51231的最小输入电压为3.8V。 它可以降至0.8V、但前提是器件的偏置引脚由3.8V 或更高的外部电压供电。

    当器件必须从最低 Vin 启动、或当最低 Vin 是正常运行条件时、所需的占空比也将非常接近器件的限值。 这可能会导致输出电压下降、从而导致无法获得最大输出功率。

    我建议与功率级设计器一起检查设计、您可以在这里看到电流和电压波形、以及必要的占空比： https://www.ti.com/tool/POWERSTAGE-DESIGNER#downloads

    此致

    Moritz

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    你好 Moritz,谢谢你的答复。

    您是否 为我的用例推荐了其他升压转换器模型？

    考虑到功率级设计人员、电感为22uH、电感器电流峰值为20A、在最小 Vin=3、7V 下 frhpz=1、26kHz。

     要获得良好且稳定的设计、frhpz 的建议值是多少？

    此致

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    您好 Angelo、

    您是否也可能采用反激式拓扑？ 我会推荐这家酒店。 因为在最小 Vin 下、非常高的占空比不会有问题。 在这种情况下、我会推荐使用我们的异步控制器之一、如 LM5155或 LM5156。

    Unknown 说：
    frhpz 的建议值是什么 ？

    当负载固定为2A 时、不能影响 RHPZ 的位置。 VOUT、L 以及占空比也是固定的。

    3.7V 是否是电路必须正常工作且时间更长以及还需要能够启动的实际工作点？ 那么我推荐大家采用反激式设计、即我们的两级升压解决方案。 还是仅用于短暂瞬态？

    为了实现稳定的设计、闭环的交叉频率应~RHPZ 频率最大值的1/5

    此致

    Moritz

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    尊敬的 Moritz：

    我  之所以没有选择反激式、而是选择同步升压控制器、是因为效率、低功耗和 EMI 是基本 的设计支柱。出于这些原因、我们选择了一款同步控制器、例如 LM51231。

     在输入端、我们可能 有不同的场景：3.8V 至28V 的电池 或直接连接至高达42V 的电源。 单节3.7V 电池和42V 输入电源是最坏的情况、 但也是临界 情况。 标称电压是18V 电池输入。

    提前感谢您的答复

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    您好 Angelo、

    我明白。 因此、对于18V 至48V 的标称运行、我认为没有问题。 该器件是一个不错的选择。

    尤其是对于最低 Vin、我有一些问题。 首先、根据数据表、中的最小 Vin 为3.8V。 它可能会以3.7启动、但我们不能保证它的启动速度。 另一个问题是、当输入电压为3.7V 且输出电压为48V 时、您很可能无法实现全功率。 此外、由于最大占空比限制、输出电压也可能会下降。

    对于启动问题、您可以使用一个小型电荷泵来使偏置电压大于最小值。

    另一种可能是使用2个串联的升压级。 这将解决非常高的转换比问题。

    此致

    Moritz

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    谢谢 Moritz ,我认为 支持 Vbias 的电荷泵可以是最佳解决方案。 TI 是否有 可以做到这一点的产品或示例设计？ 考虑使用电荷泵、   Vbias >8V 是否是合适的选择？  

    如果我们的 Vsupply>12V、您能否确认引脚将由电源引脚而不是偏置引脚提供？

    此致

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    对于 BIAS 引脚的电荷泵、这是否是正确的选择？

    www.mouser.it/.../LM2766M6X-NOPB

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    您好 Angelo、

     Vbias >8V 应该正常。  

    Unknown 说：
    如果我们的 Vsupply>12V、您能否确认引脚将由电源引脚提供、而不是由 BIAS 引脚提供？

    我不知道您的意思是什么？ 您能澄清一下这个问题吗？

    您应该确保您使用的电荷泵能够为栅极驱动器提供足够的电流。 所需的电流取决于 FET、开关频率、工作模式... 因此、我建议为此器件订购 EVM 并从外部提供偏置。 因此、您可以了解需要多少电流并使用您自己的 MOSFET。 https://www.ti.com/tool/LM5123EVM-BST

    此致

    Moritz

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    尊敬的 Morits ,我已经看到,市场上只有电荷泵芯片能够提供不超过200mA 的,所以所需的剩余部分电流将由连接到 Vin 的电池提供。 因此、我们正在选择 设计所需的 FET

    此致

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    TI__Guru**** 2457760 points
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    您好 Angelo、

    我认为200mA 就足够了。

    此致

    Moritz