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[参考译文] LM25143:设计需要实现 Vout = 0.88V 且 Iout = 70A

Guru**** 2572075 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5143

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/1563675/lm25143-design-wanna-to-achieve-vout-0-88v-and-iout-70a

零件号:LM25143
Thread 中讨论的其他器件:LM5143

工具/软件:

尊敬的 TI 主机:

通过 quickstart Excel、已经制作了两相单输出

Fsw = 410kHz、交叉频率= 41kHz

电感= 0.22uH

Rshunt = 0.002 Ω

FET = NVMFS5H663NTT1G 和 NVMS5C628NLT1G

但是、输出结果电流不能达到设计要求

下面列出了在此电流上加载时的 Vin 和 Iout 受限、Vout <=0.871

启用断续模式

(V) 电压 (a) 电流限制 (Vout > 0.871)
12 32
16 25
20 19
24 13

 禁用断续模式

(V) 电压 (a) 电流限制 (Vout > 0.871) (A) 最大值 余弦值 (V) Vout @最大值 余弦值
12 41. 42.3. 0.798.
16 36 38.1. 0.707.
20 29 33.7 0.62
24 14 33.2. 0.608.

并附上了原理图以供参考

任何影响到当前的问题都无法达到> 60Ae2e.ti.com/.../NIRHD4PEVB_2D00_2_5F00_SCH_5F00_20250822.pdf

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    您好 Arther  

    您能否分享已完成的 QuickStart 以进行审核?

    谢谢你

    此致

    Onkar Bhakare

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    仅供参考、无法上载 xlsm 格式、更改为 xls

    e2e.ti.com/.../5554.LM_2800_2_2900_5143_2D00_Q1-quickstart-design-tool_5F00_410kHz_5F00_2ohm-shunt-res.xlsx

    并在此处分享更多结果:

    当 Vin = 12V、Iout = 32A、Vout ~= 0.872V

    开关周期:~2.370us(约~ 410kHz +3%)

    占空比时间:

    当负载电流达到 33A 时、断续模式处于活动状态且复位~μ A

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    您好 Arthur、

    NVMS5C628NLT1G 不适合用作 LM5143 的栅极驱动器二极管。 其 5V 栅极驱动能力(减去二极管压降 (Vbst)) 将导致 MOSFET 栅极上可用的电压约为 4.5V。 该电压不足以完全增强 MOSFET、这可能会使 MOSFET 超出安全工作区 (SOA)

    关于电流限制、2mΩ 分流电阻器将限制设置在 60A 左右。 要实现所需的电流限制、请降低连接到 1.5mΩ 或 1mΩ 的分流电阻。

    谢谢  

    此致

    Onkar Bhakare

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    抱歉、我的拼写错误、请参考原理图、FET 应该是

    NVMFS5H663NLT1G  

    和 NVMFS5C628NLT1G

    BTW、我将首先尝试调整分流电阻器。

    感谢您的建议,希望有更多的建议

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    好的 Arthur、让我知道它是否有帮助

    谢谢你

    此致

    Onkar Bhakare

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    将分流电阻器更改为 1m Ω

    e2e.ti.com/.../LM_2800_2_2900_5143_2D00_Q1-quickstart-design-tool_5F00_410kHz_5F00_1ohm-shunt-res.xlsx

    但结果也无法实现设计、

    VOUT 假设为 0.88V、但只有 0.87xx 和非常快的下拉电阻  

    在 4A 左右、输出电压< 0.871

    以下是测试结果数据

    断续模式 — 启用
    (V) Vin (a) 电流限制 (Vout > 0.871) (V) Vout @ 1A
    12 3. 0.8741.
    16 3. 0.8736
    20 3. 0.8736
    24 3. 0.8741.
    断续模式 — 禁用
    (V) Vin (a) 电流限制 (Vout > 0.871) (A) 最大值 余弦值 (V) Vout @最大值 余弦值
    12 3. 50.2 0.812
    16 3. 49.8. 0.806.
    20 3. 48.5. 0.785
    24 3. 38.6. 0.625

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    您好 Auther

    输出端是否出现任何振荡? 您能否分享输入电压为 12Vin、负载电流为 50A 时的输出电压和 SW 波形?

    由于输出端使用了 EL 电容器、因此必须对其 ESR 进行适当补偿。 请分享其器件型号/数据表来检查 ESR。

    我使用 15m Ω ESR 检查了波特、PM 看起来非常低。 情况甚至会更糟、因为 EL 电容器的 ESR 将高于此值。  

    当电流受到限制时、可以检查 RES 引脚的响应方式? 这样我们就可以了解是否触发了电流限制。

    谢谢你

    此致

    Onkar Bhakare

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    您好、Onkar Bhakare、

    这是 Vout @50A:有一些噪声

    这是 SW1 信号@50A:脉冲约为 200ns

    RES @50A:似乎未触发。

    输出端的两个电容器使用 T598D477M2R5ATE009

    e2e.ti.com/.../8865.KEM_5F00_T2073_5F00_T59X.pdf

    输出端的电容器  

    2x 47u - ESR = 2m Ω

    2x 100u - ESR = 2m Ω

    2x T598D477M2R5ATE009 - ESR = 9m

    所有 6 个电容器并联、总 ESR = 0.4m Ω

    所以应保持在良好的范围内

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    您好、Aurther  

    使用这些 ESR 值、PM 看起来很好。 然而、观察到的行为看起来器件已达到电流限值。 可能会由于噪声或电感饱和而跳闸。  

    您能否尝试执行以下 2 个步骤、看看它是否有帮助

    1. 将电感增加至 470nH 和 680nH
    2. 将过滤器安装在 Rsense 上

    谢谢你

    寄存器

    Onkar Bhakare

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    对于您的第 1 点、输出电容是否从 470uF 增加到 680uF?

    #2、我们有一些占位符 R22、R23 现在刚刚短接、C23 为开路、可进一步修改电路。 是否有任何建议值来在此处设置滤波器?

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    您好 Arthur  

    [引述 userid=“670167" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1563675/lm25143-design-wanna-to-achieve-vout-0-88v-and-iout-70a/6031415

    对于您的第 1 点、输出电容是否从 470uF 增加到 680uF?

    [/报价]

    否、输出电感为 220nH 至 470nH /680nH

    我们有一些占位符 R22、R23 现在刚刚短接、C23 开路、可进一步修改电路。 在此处设置筛选器的任何建议值

    您可以从 EVM 中使用的值开始  

    此致

    Onkar Bhakare

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    尊敬的 Onkar:

    谢谢、我会再试一次  

    此致

    Arthur

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    好的阿瑟  

    如果这对我有帮助、请告诉我

    谢谢你

    此致

    Onkar Bhakare

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    尊敬的 Onkar:

    很抱歉我迟到了、请帮助我提供一些建议

    为了将电感增加到 470nH / 680nH、分流电阻器还需要增大开关频率。 需要降低、但如果增大 R SHUNT、也与 公式 11 中的电流检测有关。 我们需要大约 70A、并且分流电阻器可能只能选择 2m 或更小的距离、然后是开关频率。 可能为 110kHz@680nH 至 156kHz@470nH(按 EQU 编程) 10)?

    谢谢你

    此致

    Arthur

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    您好、Aurther

    我将通过 EOD 回复您

    谢谢你

    此致

    Onkar Bhakare

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    随附 e2e.ti.com/.../LM_2800_2_2900_5143_2D00_Q1-quickstart-design-tool_5F00_680nH_5F00_2ohm_5F00_108kHz.xlsxHere、这是我使用 680nH 电感、2m Ω 分流电阻器和 108kHz 开关频率的设计计划。

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    您好 Arthur

    如果增加频率、则无需降低频率、频率可以像以前一样保持在 410kHz。 此外、100nF CC2 是相当大的值。  

    您可以检查 QuickStart 设计以供参考-

     e2e.ti.com/.../LM_2800_2_2900_5143_2D00_Q1-quickstart-design-tool-_2D00_-revB2_5F00_0.88V_5F00_410kHz.xlsm

    谢谢你

    此致

    Onkar Bhakare

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    尊敬的 Onkar:

    感谢您分享设计文件、我调整了两个相位、如下所示、以符合我们的要求

     第 11 题

    如果使用 3m Ω 分流电阻器、通过 分流电流检测、它将在大电流下复位。

    IOUT (ΔIL)+Δ t/2 = 73m/3m =24.3~

    可以保持使用 2m Ω?

    BTW、我们在之前的设计中使用了 220pF CC2、  

    “100nF 是在哪里提到的?“  

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    您好、Aurther

    对这一错误深表歉意、好像我在 QuickStart 中使用了 4 相设置。

    如果您具有 1.5m Ω Rsense、这将是理想的选择

    如果计划修改布局、请检查是否可以并联 2x3m Ω。

    在 2m Ω 下、您将无法在器件中实现所需的满负载电流、因为它将电流限制设置在~70A 左右。 我们建议将电流限制设定点保持在满负载电流的 130-150%左右  

    此致

    Onkar Bhakare

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    尊敬的 Onkar:

    在上一次修订中、我买了 1m Ω 电阻器、应该更大电流。

    此致

    Arthur

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    好的阿瑟,这应该有所帮助。 但请注意、这会将电流限制设置为相当高的值。

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    谢谢 Onkar

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    谢谢 Arthur