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[参考译文] LM5146:5V 8A 转换器无法为 CM5 可靠供电

Guru**** 2373240 points
Other Parts Discussed in Thread: LM70880, LM5146, LM5145
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/1530461/lm5146-5v-8a-converter-not-able-to-reliably-power-the-cm5

器件型号:LM5146
主题中讨论的其他器件:LM70880LM5145

工具/软件:

您好、

我们在 RaspberryPi CM5 载板中使用了所连接的电路、主要为 CM5 供电。 CM5 的最大电流要求为 5A。

当 CM5 进行繁重的处理时、我们遇到了为其供电的问题。

您有任何解决此问题的建议吗? 可能会增加更多的输出电容器?

不像上述问题那么重要:这个降压转换器还有另一个问题。 热! MOSFET 和电感器会显著升温。 您能否推荐另一个电路或对此电路的任何修订来减少散热? 并联 MOSFET? 或不同的 MOSFET?

感谢您的帮助。

e2e.ti.com/.../CM5_2D00_5V_5F00_Buck.pdf

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    您好、Mo:

    请发送完整的该设计快速入门计算器、以便我们可以查看电流限制设定点和 MOSFET 功率损耗。

    PS:8A 不是高电流、可以通过具有集成式 FET 的转换器(例如 LM70880)来实现。 此外、Coilcraft XAL1010 具有较高的磁芯损耗。 尝试使用 Cyntec 的 XKL1010 或 VCHA105D 系列。 最后、FET 是有损耗的–高侧 FET 的 Rdson 过低、低侧 FET 的 Qrr 过高。 请参阅 LM5146 EVM 12V/8A/400kHz EVM。

    --

    Tim

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    您好、Tim:

    [引述 userid=“87206" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1530461/lm5146-5v-8a-converter-not-able-to-reliably-power-the-cm5/5884743 #5884743“]

    请发送完整的该设计快速入门计算器、以便我们可以查看电流限制设定点和 MOSFET 功率损耗。

    [/报价]

    感谢您的反馈、感谢您的快速答复。 我使用了工作台来完成设计。 我附加了屏幕截图以供参考。 如果您需要任何其他信息、请告诉我。

    [引述 userid=“87206" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1530461/lm5146-5v-8a-converter-not-able-to-reliably-power-the-cm5/5884743 #5884743“]

    PS:8A 不是高电流、可以通过具有集成式 FET 的转换器(例如 LM70880)来实现。 此外、Coilcraft XAL1010 具有较高的磁芯损耗。 尝试使用 Cyntec 的 XKL1010 或 VCHA105D 系列。 最后、FET 是有损耗的–高侧 FET 的 Rdson 过低、低侧 FET 的 Qrr 过高。 请参阅 LM5146 EVM 12V/8A/400kHz EVM。

    [/报价]

    这是值得一试的。 我会研究一下、谢谢。

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    以下是快速入门计算器的链接: https://www.ti.com/tool/LM5146DESIGN-CALC。 最好解决这个问题、因为它可以让您从 design...in 上深入了解元件选择、波特图、功率损耗等特定方面

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    尊敬的 Timothy Hegarty

    感谢您的分享。 我试着用我所知的最好的方法来填充它。 了解 WEBench 工具的使用情况。 如果您需要任何其他信息、请查看附件并告诉我。

    我还将附加从 WEBench 工具导出的操作值。

    e2e.ti.com/.../LM5146_5F00_quickstart_5F00_calculator_5F00_revB1_5F00_filled.xlsm

    e2e.ti.com/.../WBOperatingValuesDesign22.csv

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    从 Cyntec 试用 XKL1010 或 VCHA105D 系列

    尊敬的 Timothy Hegarty

    我尝试查找您建议的两个电感器系列。 我在 Coilcraft 中找不到 XKL1010(我假设它是 Coilcraft ,如果我错了,请纠正我)。 是偶然的 XGL1010 吗?

    我找到了 Cyntec 的 VCHA105D。 但最接近 5.6uH 的是 4.7uH 或 6.8uH。 WEBench 建议使用 4.8uH 至 6.42uH。 4.7 μ H 或 6.8 μ H 是否偶然工作?

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    使用 6.8uH(接近快速入门文件中的建议值)、因为这样可以将纹波电流保持在 33%。 我认为这也是我们在 LM5146 EVM 中使用的协议。

    只需查看快速入门文件、当 fsw = 250kHz 时、12V 输出时、13.6uF 的 Cout 似乎非常低。 我建议使用多个 47uF/10V/X7R/1210 电容器、这与 LM5145 EVM 类似。 这会将 ESR 置于 1mΩ。 相应地更新补偿值...

    此致、

    Tim

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    尊敬的 Timothy Hegarty

    您太棒了! 47uF 建议解决了问题。 我只有两个 1210 电容器的空间、因此现在使用了 2 个 47uF。 我是否可以偶然使用更高容值的电容器? (我看到 LM5145 EVM 也使用了 220uF)。  

    2 个 100 μ F 电容器有可能正常工作吗?

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    是的、前提是额定电压足够大。

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    好的、谢谢。

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    谢谢您、Mo.

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    使用 6.8uH(接近快速入门文件中的建议值)、因为这样可以将纹波电流保持在 33%。 我认为这也是我们在 LM5146 EVM 中使用的协议。

    [/报价]

    尊敬的 Timothy Hegarty

    我尝试了 Cyntec 的 6.8 μ F (VCHA105D-6R8MS6 ),它没有帮助散热。 它与 Coilcraft XAL1010-MEB 相同。 此外、它似乎也降低了电流消耗。 Coilcraft 可能使 CM5 与 2 个 47uF 输出电容器一起运行、而 Cyntec 则无法保持在相同的 2 个 47uF 输出电容器下运行。  

    P.S.我在当前的电路板设计中只有两个 47uF 的空间。  

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    检查空载输入电流、因为 Cyntec 应至少比 Coilcraft XAL 系列具有更低的磁芯损耗。 如果您需要较低的 DCR、可能需要考虑使用较大的电感器、例如 Cyntec 的 VCUD128T 系列。 另一种选择是改进 MOSFET、因为这会直接影响电感器温度。

    此致、

    Tim

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    尊敬的 Timothy Hegarty

    感谢您的评分 我愿意尝试其他 MOSFET。 我查找了 LM5146EVM 中使用的 FET (NVMFS6B25NLT1G (Q1)、 NVMFS6B14NLT1G (Q2))。 不幸的是,他们不再在市场上(过时)。 您能提出我在为这款降压转换器选择合适的 FET 时应该寻求的建议吗? 或者您是否要尝试使用任何 FET?

    再次感谢您的帮助。

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    您好、Mo:

    Onsemi 具有 100V FET、这是一个比 LM5146 EVM 中使用的新系列。 但是、如果 Vin-max 为 60V、可以使用 80V FET 没有问题。

    此致、

    Tim