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[参考译文] TPS43061：TPS43061RTER

admin
Guru**** 2454880 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5155, TPS43061, LM5121, LM5122

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/1541756/tps43061-tps43061rter

部件号：TPS43061
主题中讨论的其他器件： LM5121、LM5155、 LM5122

工具/软件：

我需要设计一个升压转换器、通过 15V 电源以 2A 的恒定电流将 200mF 电容器充电至 28V  

检查后我们的工作台 TPS43061RTER 在检查它是否具有输入电流限制后建议该器件型号,但它不是很精确我是否可以添加一个外部电流检测反馈控制环路 来调整 Vfb ? 这种拓扑可以工作吗？

检测电阻 (RSENSE)          
20 VCS 典型值 0.070 0.071. 0.071. V. 典型过电流检测电压基于数据表中的图 19
  VCS 最小值 0.057 0.057 0.061. V. 最小过流检测电压（比典型值低 10mV）
21 Rsense 最大值 7.13E-3.     Ω μ s 使用 VCS 的最大电流检测电阻最小值和 20%容差、以考虑效率和瞬变
  选择了 Rsense 12.00E-3.     Ω μ s 选择的感测电阻
22 P Rsense 0.560     W 正常运行条件下电流检测电阻的最小额定功率
  ILIM 最小值 4.713 4.753. 5.095 a. 选择的检测电阻的最小电流限制
  ILIM 典型值 5.848 5.890 5.928 a. 通过选择检测电阻实现典型的电流限制
  估计的效率 93% 96% 97%   估计的效率
  最大输出电流 1.908. 2.133. 2.493. a. 使用最小过流检测电压时的最大输出电流
  最大输出电流 2.436 2.717 2.955 a. 具有典型过流检测电压的最大输出电流

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    TI__Guru**** 2454880 points
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    尊敬的 Agxin：

    感谢您使用 e2e 论坛。
    您对 TPS43061 器件的信息是正确的。 它具有 基于电感器电流的过流保护、但没有针对集成的输出进行恒定电流调节。
    实施一个馈入 FB 引脚的额外电流环路是 合适的解决方案、因此您可以实施。

    如果您需要一些额外的参考、下面是一个重点介绍恒流环路的应用手册。
    https://www.ti.com/lit/an/snvaa85/snvaa85.pdf

    如果您有任何其他问题、敬请告知。
    此致、
    Niklas

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    TI__Guru**** 2454880 points
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    你好 Niklas Schwarz ,

    感谢您的回答  

    我发现在我的设计中有一个漏洞,通过顶部 MOSFET 的体二极管,当转换器关闭时,我会看到一个泄漏,并将产生浪涌到电源..

    所以我修改了这样的设计：这个栅极驱动是否可以导通两个 FET？您是否发现设计中存在任何错误？

    符合 以下规格  

    VIN 标称值 15.2.
    VIN 最小值 14.9.
    VIN 最大值 16
    Viripple 0.152.
    输出电压 28.8.
    Vripple 0.288.
    输出电流 2.125
    Fsw 575

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    TI__Guru**** 2454880 points
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    尊敬的 Agxin：

    感谢您的反馈。
    通过这一实现、我对 Q13 MOSFT 感到担忧。 它不是关于驱动器强度、而是关于 FET 的方向。
    我知道您希望在关断期间阻断从电源到输出的电流、但如果您这样放置一个 MOSFET、则在运行期间可能会出现问题。
    例如、如果死区时间更长、或者 LDRV 和 HDRV 都关断、则开关节点处的电压会出现尖峰、因为电感器电流无法进入。 这会因过压而损坏 IC 或 FET。

    如果您希望避免电流在器件关断期间从电源流向输出、我建议在功率级之前实现断开电路。
    例如、我们有 LM5121 器件、它使用断开 MOSFET 来实现这一准确目的。

    此致、
    Niklas

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    TI__Guru**** 2454880 points
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    你好 Niklas Schwarz ,

    感谢您的宝贵反馈

    但在旧的原理图中,如果我不使用 Q13 时升压转换器未启用.. 有一个泄漏路径,因此我无法完全断开顶部 MOSFET ,在这种情况下,电流限制器感应电容器充电过程中的一些过电流开始时, Q23 如何切断它 根本不工作.. 我提供的第二个环路用于监测输出电流并修改 VFB 引脚没有任何帮助、因为在输出高于输入之前、升压转换器无法再切断二极管路径。因此、在浪涌期间、这将导致电源跳闸

    此外,在下面的拓扑中,电流限制机制如何在启动时工作（在浪涌期间）,有没有任何智能方法来给控制器添加更多的功能,如浪涌限制等  

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    TI__Guru**** 2454880 points
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    尊敬的 Agxin：

    根据升压拓扑的性质、您始终通过高侧 FET 的电感器和体二极管从 VIN 到 VOUT 直接连接。
    控制器无法避免电源接通时出现强浪涌电流。 （即使控制器仍处于 SHUTDOWN 模式，也会发生这种情况）
    此处、器件的电流限制功能不适用。

    为了避免这种浪涌电流并在器件未激活时使 VOUT 完全放电、解决方案是通过额外的电路完全切断电源电压、或更改拓扑。
    在此应用中、您可以考虑采用 LM5155 进行 SEPIC 设计。
    SEPIC 没有从 VIN 到 VOUT 的直接连接、因此您不再存在浪涌电流问题。

    此致、
    Niklas

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    TI__Guru**** 2454880 points
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    你好 Niklas Schwarz ,

    我现在遇到的此控制器有几个问题  

    SEPIC 拓扑时的节点  

    实际上是电流升压、在其中我遇到浪涌问题

    这与您为 SEPIC 拓扑提出的部分相同。

    即使在现有的设计,如果转换器支持更高的 假设 4 A 以上我可以去这个部分,只是我会修改它到 SEPIC 拓扑.

    但当我增大电流时、我的相位裕度对于补偿电路来说太低了 。我们工作台是否支持重新调整补偿网络？

    如何解决此问题？

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    TI__Guru**** 2454880 points
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    在这种情况下,这是否有帮助?

    如何在 SW 节点中添加二极管？

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    很抱歉向您询问更多问题  

    LM5121 如果我使用该器件获得 7A ILIM 如何计算 INRUSH2 （当我馈入 Vin MAX 15V 时）该公式变为负值、那么 该公式有任何更好的解释

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    尊敬的 Agxin：

    Webench 不支持用户调整补偿、因此在某些情况下、设计绝对可行、但 webench 不能为您推荐设计。
    对于此类情况、我建议改用快速入门计算器工具。
    https://www.ti.com/tool/download/SNVR481

    另一种选择是寻找参考设计。 此处显示的所有设计均已构建和验证：
    https://www.ti.com/reference-designs/index.html#search?keyword=lm5155

    我还检查了使用同步控制器（高侧 MOSFET，而不是二极管）的 SEPIC 设计。
    这里、我使用 LM5122 找到了这个设计、它应该非常符合您的规格：
    https://www.ti.com/tool/PMP31144

    [引述 userid=“572473" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1541756/tps43061-tps43061rter/5936010

    在这种情况下,这是否有帮助?

    如何在 SW 节点中添加二极管？

    [/报价]

    死区时间正是风险、因为这是两个 MOSFET 都处于开路状态且电感电流卡住的时间。
    在这种情况下、二极管会有所帮助、但我从未见过这样的实现方案、即两个高侧 FET 彼此面对、因此我不知道是否还有其他风险、我们甚至尚未考虑过。

    此致、
    Niklas

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    TI__Guru**** 2454880 points
    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。

    感谢您的反馈

    这就是额外 MOSFET 背后的理念  

    但对于使用  LM5121 的浪涌控制、您能解释一下吗？

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    TI__Guru**** 2454880 points
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    更新了参考设计  

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    TI__Guru**** 2454880 points
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    尊敬的 Agxin：

    感谢您的澄清。
    因此、您的想法是实现一个理想二极管控制器来阻断电流路径。
    这确实可以有效、但我不是此类电路的专家、因此我不能说 FET 之间包含电容器的最新原理图是否足够或仍需要进一步调整。

    为了提供有关 LM5121 器件的更多信息、
    该器件在输入侧有一个额外的 FET、该 FET 在关断期间关闭、以切断输出的电源。


    效果与理想二极管控制器方法相同、因为还会通过 MOSFET 断开电源和输出。

    此致、
    Niklas