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[参考译文] LM5148-Q1:LM5148-Q1:使用 SYNCOUT/SYNCIN 为两个独立输出(单相 x 2)实现 180°交错式操作

Guru**** 2782445 points

Other Parts Discussed in Thread: LM5148-Q1, LM5148

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/1618957/lm5148-q1-lm5148-q1-achieving-180-interleaved-operation-for-two-independent-outputs-single-phase-x-2-using-syncout-syncin

器件型号:LM5148-Q1
主题: LM5148 中讨论的其他器件

尊敬的 TI 电源管理团队:

我正在为 UAV 应用设计高压电源系统。 输入电压越高 58V 我需要生成 两个完全独立的 24V 输出

为了更大限度地减小输入 RMS 纹波电流并降低输入 MLCC 电容器上的应力、我需要使用来交错开关这两个 LM5148-Q1 控制器 负 180 度

但是、数据表的第 8.3.16 节指出:“ LM5148 只能配置为单相或双相配置、其中两个输出连接在一起。“

我想验证以下“主接收器“时钟同步配置是否是有效的权变措施 两个具有交错式开关的独立电压环路

建议配置:

  • 控制器 1 (U1/主器件/24V_A):

    • R_{CNFG}= 71.5kR(配置为主要,启用 DRSS,双相启用)。

    • 引脚 15 (PG/SYNCOUT) 用于输出 180°相移时钟。

    • COMPFB连接到自己的独立 RC 补偿网络和分压器。

  • 控制器 2 (U2/接收器/24V_B):

    • R_{CNFG}= 29.9kR(配置为主要/独立、 禁用 DRSS ,禁用双相)。

    • 引脚 16 (PFM/SYNC) 从 U1 的 SYNCOUT 接收时钟。

    • COMPFB连接到自己的独立 RC 补偿网络和分压器(未连接到 U1)。

我的验证问题:

  1. 由于 U2 配置为  R_{CNFG}= 29.9kR(DRSS 禁用)、其内部 PLL 是否会成功锁定到SYNCOUT来自 U1 的时钟上并完全使 180°异相运行?

  2. 由于 U2 被设置为“主/独立“器件、其内部误差放大器是否会保持完全有效、从而允许它独立于 U1 调节自己的 24V_B 输出?

  3. 强制将该 IC 引入交错但非电流共享拓扑时、是否存在任何隐藏的缺陷(例如启动时序问题,故障处理或意外行为)?

提前感谢您的技术支持!

  • 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。

    您好、Austin

    感谢您的留言。 我会仔细研究一下、然后向您回复

    谢谢。此致

    Naresh

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    谢谢

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    感谢您的确认。 根据 LM5148-Q1 数据表、54.9kΩ 对于 180°工作模式和 24V 输出、具有 RCNFG=SYNCOUT(主要)和 90.9kΩ(辅助)、SYNCOUT 的 SYNCIN 以及独立的 FB 环路的主从交错设置是正确的。 使用 RT 来匹配的 fSW、故障/启动保持独立 — 不会出现预期问题。 如果需要、使用 DRSS 测试 EMI

    无预期问题

    希望这有所帮助

    此致

    Naresh

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    嗨、Naresh、

    非常感谢您的快速响应、确认 RT 匹配和独立故障处理详细信息。 这是非常有帮助的!

    我想仔细检查有关 次级/从控制器 (U2) R_{CNFG}值的一个关键细节、因为我想确保对我们的特定拓扑没有误解。

    重申一下,我们正在设计两个完全独立的 24V/8A 输出(和)24V_A24V_B,而不是单个双相合并输出(无电流共享)。 我们只是希望它们交错运行 180°、以减少 58V 总线上的输入纹波。

    在您的答复中、您提到了使用 90.9kOmega 作为辅助设备。 但是、根据 LM5148 数据表(第 8.3.16 节)、设置 R_{CNFG}= 90.9kOmega 会将 IC 配置为次级相位、但禁用其内部误差放大器(将其置于高阻抗状态)。 这非常适合两个 COMP 引脚连接在一起的电流共享、但在我们的示例中、我们需要 U224V_B 使用其自己的 FB 和 COMP 环路独立调节其输出。

    U2 的误差放大器必须保持有效状态、因此我对正确方法有如下理解。 您能否验证这是否可行?

    我的建议配置:

    • U1 (Master /24V_A):R_{CNFG}= 54.9kOmega ( DRSS 为 71.5kOmega)。 配置为主要、启用双相。 它生成内部时钟并通过 SYNCOUT 引脚输出 180°相移时钟。

    • U2(从属/)24V_BR_{CNFG}= 29.9kOmega。 配置为主器件/独立器件、禁用双相。 其误差放大器保持完全有效以进行调节24V_B。 其 SYNCIN 引脚从 U1 接收 180°移位时钟。

    我基于数据表的理由:

    根据第 8.4.2 节、向独立控制器的 SYNC 引脚施加外部时钟将强制其内部 PLL 与该时钟的下降沿同步。 由于 U1 的 SYNCOUT 固有地由 180°移位、因此将其馈送到 U2(配置为独立 29.9kOmega)自然会使 U2 在相对于 U1 的完全 180°异相运行、而 U2 仍保持其独立的电压调节环路。

    您能否确认我的理解是否正确、以及 在这个独立输出交错式应用中、R_{CNFG}= 29.9kOmega 确实是 U2 的正确选择?

    再次感谢您的大力支持!

    此致。

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    感谢您的问题。 我会仔细研究一下、然后回到您的身边

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    尊敬的 Austin:


    您的理解是正确的。
    如果 U1 配置为“主要“且 R_CNFG≈71.5kΩ(启用双‑Ω 相位、根据需要 DRSS)并提供 SYNCOUT 时钟、并且 U2 配置为“主要/独立“且 R_CNFG≈29.9kΩ(禁用双‑Ω 相位)、则:
    •U1 将在 SYNCOUT 上生成内部时钟和 180°‑移位的 PG 信号。
    •配置为独立控制器的 U2 将为 24V_B 电源轨使用自己的误差放大器和补偿网络、其内部 PLL 将在 PFM PFM/SYNC (SYNCIN) 上锁定到外部时钟、同时保持独立的调节。
    •‑的运行将生成两个独立的电压‑调节环路、这些环路会按您的预期异相切换 180°、输出之间不会共享电流。


    从系统的角度来看、要观察的主要内容包括:
    •确保两个控制器使用相同的标称开关频率(匹配 R_RT 值)、以便 U2 可以干净地锁定到 SYNC 信号。
    •在线路和负载角处分别验证每个环路的稳定性和瞬态性能(完全独立于 COMP/FB)。
    •检查实验室中的故障‑处理行为(UVLO、OCP,热性能)、以确保一个电源轨上的故障不会导致与另一个电源轨发生任何意外交互、因为 SYNC 是共享的。


    ‑在‑中验证了这些注意事项、我们预计在这种交错但非 2 μ A 电流 共享拓扑中在 U2 上使用 29.9kΩ 不会带来隐藏的问题。

    希望这有所帮助

    谢谢。此致

    Naresh