[参考译文] TPSM843B22EVM：TPSM843B22 激光驱动器的降压电源模块限制和设计要求

查看您的说明后、我可以看到您的应用有很大不同
TPSM843B22 的典型用例不同。
最常见的应用是稳态运行或瞬态负载
小于或接近输出电流额定值。

要正确诊断您遇到的问题、最好提供
TPSM843B22 运行时的更详细波形、尤其是：

脉冲和稳定事件期间的 VIN 和 VOUT 电压波形
具有较短时分时间的 SW 节点电压、而不会持续开启。

器件 OCP 具有多种保护、过热和欠压保护。
它具有高侧和低侧电流限值。
16 个周期的高侧 OC 会导致断续。
LS oc 会导致 hs 侧 FET 跳过脉冲。
OT（165C、延迟为 12C 迟滞）和 UVP（7xss 周期）会导致断续和重启。

在平均输出电流较高的 2.2MHz 下、15V 至 5V 的功率耗散可能较高。

此外、4x3300uF 可能会影响控制环路。 3300uF 的 ESR 在中形成一个零点
在相位裕度较低的位置可能推出环路带宽的环路。
在稳定状态下可以观察到下降沿 SW 节点抖动
使用较小的极端负载阶跃来评估稳定性。
。

您好、David：

之前的说明 Ian SENT 是 FSEL 500kHz。  我们测试了所有 FSEL 选项。 起初,他们都有一些工作。 最后、我们无法让模块使用任何滤波器、甚至 500kHz 都无法使用。

我们今天做了更多的测试；如果我们选择 MSEL 位于引脚 7 和 8 之间、则能够使模块输出 5V。

我们无法获得 7V 电压。

以下是输入 (ch2) 和输出 (ch3) 的快照。 我们将以 22Hz 的频率触发激光驱动器。

Ch4 是 模块流入驱动器的 5V 电源电流。  电流探针为 10mV/A

如果触发频率为 150Hz、则情况相同：

如果我们从模块选择 7V 输出、则显示以下两个图。 您可以看到、它从来没有达到 7V。 我们的驱动器没有任何触发脉冲。

TPSM843B22 具有集成式 330nH 电感器和高侧电流限制 (~26A)。

 低 侧拉电流 (~21A) 和灌电流限制 (7A)。

在 500kHz 时使用 15V 至 5V 电压、电感器纹波电流>~24A。    当负载电流大于 14A 时、高侧电流将超过限值。   当输出为 5V 且输出为 0A 时、可能会超过灌电流限制阈值。   

该器件具有 1ms、2ms 和 4ms 的固定软启动时间。  如果、则浪涌电流会很大

输出电容为 4x3300uF、软启动时间短、浪涌电流将在 7V 输出与 5V 之间更大。    

1500kHz 和 2200kHz 的开关频率应正常工作、但功率耗散会更高。  

解耦激光模块并在 TPS 上使用无源或电子负载、检查通电和稳态的性能。  

您好、David：

谢谢！

我们有一个有趣的更新。 我们测试了另一个激光驱动器单元、TPS 模块现在可以正常工作。 我们将继续我们的评估。

我们不明白为什么原始驱动程序仍然可以与 ATX 供应一起使用、但我们不会花时间来讨论。

您提到了从 15V 降至 5V 时会出现高纹波电流。 我们可以观察到电感器纹波电流吗？

如果我们使用 12V 而不是 15V、以及 7V 输出而不是 5V、纹波电流将是多少？

TPS 模块没有散热器。 我们是否需要提供散热器来支持 12A 至 15A 的负载电流？  

在我们花费大量时间进行评估之前、在我看来、您认为这不是适合我们应用的解决方案？

对于电源模块来说、电感器集成到封装中是好事、也是坏事。  

TPSM843B22 功率级针对 0.8V 至 1.2V 等较低输出电压进行了更优化。  

在电感器受限和您独特的用例的情况下、我很难确定 TPSM843B22 是否合适。    

TPSM843B22 还具有用于软启动、电流限制和集成环路补偿的分立式设置、这减少了外部元件数量、但灵活性较差。   我不推荐 TPS56221、但具有类似功能的器件可能会更好。  该器件具有可调节外部软启动功能。 如电流限制、外部环路补偿等、可为您提供灵活性。 最大输入电压为 14V、这不会为您提供太多余量、并且低于 15V。     LM25145 很有趣、但它是一个带有外部 FET 的控制器

如果使用转换器（集成了控制器+ FET）、则可以灵活地选择电感器、而不是功率级。  如果使用带有外部 FET 的控制器、则可以灵活地优化 FET 比率和电感器。   例如、12V 至 1V、低侧 FET 导通时间更长、为了减少导通损耗、其 Rdson 将低于高侧 FET。   

TPSM843B22 集成环路补偿更适合用于优化更少 Cout 的应用。  

集成式 LO 和外部 Co 在控制环路中形成双极、集成式补偿的设计假定具有一定的 COUT 范围。     更多的 Cout 并不总是转换为良好的瞬态响应、更多的 Cout 会降低环路带宽并导致响应时间变慢。   我认为、外部补偿转换器或控制器会提供实现 Cout 所需的旋钮、以支持高电流脉冲。  

由于 Vout 引脚焊接到电路板上、因此无法测量 TPSM843B22 EVM 上的电感器电流。  

Excel 计算器可用于估算纹波电流 、单位为（单元格 F56）

https://www.ti.com/tool/download/TPSM843B22-A26-A22-CALC

关于功率耗散、webench 可以估算器件结温。  

如果我正确读取示波器图、ATX 电源电压会下降至~2.5V。  在 TPSM843B22 上大幅下降这一情况将触发 UVP。  

您好、David：

我看了一下  LM25145。 该网页提供了 一个评估板 (LM5145EVM-HD-20A)、但它适用于 LM5145。  它们是否具有类似器件？

关于我们使用 TPSM843B22 进行的测试、我们对其与 ATX 电源进行了一些比较截图。

电源电压和电流波形看起来非常不同。 我们想了解原因。

ATX 电源：                                                  TPSM843B22

 LM25145 和 LM5145 是相当的器件、但具有不同的额定电压。  

ATX 电源没有保护功能。   

如果没有 SW 节点波形进行确认、我怀疑 TPSM843B22 存在 UVP 触发情况。 负载阶跃会降低输出电压

低于 UVP、器件会在软启动时间内关闭 7 倍、然后再尝试重新启动。  

谢谢。 我将获得 SW 和 PG 节点的图。

在本例中、7xsoft 启动时间= 28mS。 这将解释长斜坡的原因。

我读到、如果输出降至 VREF 的 80%以下、欠压会生效。 我还读出 Vref 为 0.5V。 这是真的吗？ 因为在我的图中、在 30mS 下降斜坡发生之前、输出不会降至 0.5V。

David、

以下是 SW 和 PGOOD 的图。

如果降低激光电流、就可以使电压保持稳定：

我注意到、如果电源电流不峰值达到 20A、转换器就可以维持电压

这是 UVP

是、当 FB 引脚上 VREF 的 80%时、UVP 会触发。   

0.5V 的 FB 引脚电压为 5V 输出电压   

当输出为 5V 的~90%时、PG 变为高电平。   

我期待订购  LM5145EVM-HD-20A、希望它能满足我们的需求。

是否有办法使用 webench 或其他工具来帮助您进行选择？

我下载了“LM5145 快速入门设计工具“、但不确定如何使用它。

我应该打开另一个主题来特别讨论这个不同的控制器、对吧？

此致、

Victor