[参考译文] LM25141-Q1：自举波形：自举电容器的放电时间与上部 MOSFET 的导通时间不一致

尊敬的 Shiv：

您能否在单个波形中测量顶部 MOSFET 的 BST_SW 和 SW 节点或 VDS？ 您可以为 BST_SW 使用差分探头、为 SW_GND 使用常规无源探头同时测量这两种探头。 比较波形会有所帮助。

谢谢

Arpita

感谢您的建议。 我稍后会检查、然后回复您进行确认。 我还有另外两个问题：

1)基于 EVM 板：DEMB 模式、 Vin 引脚=12V、FB 引脚连接到 AGND 以实现5V 输出、f=AGND 2.2MHz。 当 I 将 Vin 引脚降至3.8V、Vout 降至3.42V 时、VCC 为3.78V (＞UVLO VCC)。  我发现此时、开关运行的时间周期仍然为3.4us、而不是0.45us (2.2MHz)。 为什么在 Vout 无法保持5V 电压时时间段会延长？

2)当我在 EVM 指南中看到 DEMB 模式的效率曲线时, Eff 在轻负载低于1A Iout 时保持较高,但在 Iout>1A 时急剧下降(从1A 降至5A 时下降10%)。  我认为当 Iout 增加时、热耗散增加。 较低 MOS 的体二极管在整个 Iout 范围内是否仍然正常工作？ 我原本以为 DEMB 模式仅在电感器电流低于零后返回 FPWM 时有效。 请您确认我的想法是否正确。

感谢您的支持！

1) Vin=3.8V 时 SW 波形或较低 MOS 的 VDS 2) DEMB 模式的效率

尊敬的 Shiv：

1)当 VIN=3.8V<5V 时、该器件是降压转换器、当输入小于5V 时无法输出5V。 在这种情况下、Vout 跟随 Vin [VIN-DROP]、并达到最小 Toff。  随着 VIN 的降低、占空比会增加以保持输出电压。 当占空比接近100%时、可以通过延长 HS MOSFET 的导通时间 有效开关频率已降低(时间周期已增加) 要了解有关此情况的更多信息、请完成 降压转换器中的低压降运行(修订版 A)。

2)是的,你的理解是正确的。 在 DEMB 模式下、  当仅检测到反向电流时(即在电感器电流达到零的轻负载期间)、低侧 MOSFET 被禁用。 我将在内部检查 DEMB 模式的 EVM 用户指南中提供了曲线的 fsw。

同时、可以从 D/S 曲线中比较 FPWM 模式与 DEMB 模式下 Iout 的效率、这些曲线在相同测试条件下给出。

此致

Arpita

感谢您的详细回答。  

1)我已经浏览了 关于 降压转换器中的低压降运行的链接(修订版 A)。 确实、当 Vin 减小(占空比达到接近100%)时、导通时间可以随着开关频率的降低而延长。

  ①I 在数据表中发现最短关断时间为100ns、是否意味着 随着 Vin 降至特定值、关断时间将保持在100ns。 从我上一个答复的图片可以看出、关闭时间约为240ns。 这是我想知道的第一点。

  ②From SW 波形、占空比可以计算为1-240ns/3400ns=93%。 然而、从 Vin 和 Vout 来看、占空比为3.42/3.8=90%、与93%不同。 我想知道当 Vin 无法保持5V Vout 时、D=Vout/Vin 是否仍然有效？

2)在 EVM 指南中、FSW 在 DEMB 模式下也是2.2MHz。 比较数据表和 EVM 指南之间的效率曲线非常有趣。 在数据表中、EVM 指南中的效率会随着重负载而大幅下降。 这两款器件都在2.2MHz Vout/5V Vout/DEMB 模式下工作。 有什么我忽视的,为什么趋势明显不同?

 非常感谢您的耐心回答!

尊敬的 Siv：

我已经在 EVM 上进行了测试：VIN=3.8V、Vout_set=5V [默认 EVM]、FSW_set=EVM 2.2MHz。 我已离线与您分享结果。

1) IC 侧的 Toff_min 应~100ns。SW 节点上的低电平时间 还计算了驱动器压摆率控制导致的 MOSFET 开关延迟+延迟。 我观察到 Ton=3.17us、Toff=205us。

2)我观察到 Vin=3.8V、Vout=3.5682V 的情况。 如果计算出占空比、则 Vout/Vin=93.9%、Ton/(Ton+Toff)=93.92%。

我建议更准确地测量参数、以避免混淆。 如需准确测量 Vin 和 Vout、请直接在输入和输出陶瓷电容器两端进行测量。 避免在测量/探测中使用长导线、因为这可能会产生损耗。

正如我所建议的、请遵循 D/S 曲线。 我将在内部检查 EVM 中给出的曲线。 这可能需要几天时间。 不过、您可以测量 EVM 上的效率以供参考。 请按照准确的测量方法进行操作。

此致

Arpita

尊敬的 Arpita：

1)感谢您的测试。 我认为这是我的测量方法会导致混淆。 我将再次检查。

2)实际上、我已经测量了 EVM 板的效率曲线、趋势是一样的(与数据表不同)。 您可以将其作为参考。  

此致、

SIV MA

尊敬的 Siv：

您是否在输入和输出的陶瓷电容器上测量了 Vin、Vout？ 我会在 EVM 中进行测量、几天内回复您。

但是、对于 Vin=18V、我可以看到1A 到5A 之间只有3%的差异。

此致

Arpita

尊敬的 Arptia：

效率是针对整个 EVM 板的、因此测量基于 Vin 和 Vout 引脚。 电容测量确实会更加准确。 我不知道  EVM 指南通过哪种方式获得输入/输出电压来计算效率。

此外、是的、当 Vin=18V 时、 1A 到5A 之间只有3%的差异、但 EVM 指南中1A 到5A 之间存在10%的差异。 对于 Vin=12V、根据我的测量、从1A 到5A 的电流差异几乎为0%、但在 EVM 指南中为5%。 (我只是想、一旦没有反向电感电流、DEMB 就会回到 FPWM、因此、DEMB 模式下高负载下的效率与 D/S 相比是合理的)

请让我知道,一旦你得到你的答案,真的谢谢!

此致、

SIV MA

尊敬的 Arpita：

机电工程署在效率方面有否进展？ 如果有任何结果、请告诉我。 非常感谢！

此致

SIV MA