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[参考译文] LM2.1305万:切换频率-轻负载

Guru**** 1424130 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。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1084678/lm21305-switching-frequency---light-load

部件号:LM2.1305万

我已根据 LM2.1305万设计了电源。 我还没有原型,但我已经使用加密模型执行了Orcad spice模拟。

模型和项目可从以下网址下载: www.ti.com/.../snvm705

模拟结果引起了人们的关注。 CCM运行所需的负载似乎比数据表中所示的高得多。 My Simulations (我的模拟)显示了启动过程中正确的切换频率。 但启动后,频率降低,波纹电流显著增加。

数据表中的8.3 4部分描述了临界传导边界处的电流。 模拟表明需要高得多的电流。 您能帮您解释一下发生了什么吗?

我已经用自己的设计进行了模拟,还用加密模型 snvm705.zip中包含的示例设计进行了模拟

进一步调查后,此问题似乎与控制器的最短工作时间有关。 如果降低输入电压,性能将达到预期。 这提出了另一个问题:

数据表中仅指定了典型的Ton最小值。 此参数的限制(最大值)是多少?

模拟的Ton最小值似乎比指定的典型值70 ns大得多。 仿真模块使用的Ton最小值是什么?

典型值在数据表中以1.5 MHz指定。 此值是否取决于切换频率? 在500 kHz等情况下,典型/最大值是多少?

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    您好,Niels:

    您对Tonmin行为的理解是正确的。 数据表中指定的典型值为1.5MHz以下,分压器比率=1条件。 这是设备可以支持的最小接通时间。 500kHz时的Tonmin时间取决于您的应用(输入/输出/输出等),没有限制。 关于Tonmax,您可以参考Toffmin并计算1.5MHz时的Tonmax。  

    谢谢!

    Nancy

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    感谢您的回复,但是 这不能解决我的问题,也不能回答我的任何问题。

    我的设计采用Vin=Vout 8.5 V和Vout =0.8V,并且具有2.2 uh的电感器。 切换频率设置为500 kHz。 因此,电感器波纹电流应约为670 mA。 此外,根据数据表(第8.3 节),DCM/CCM 临界传导边界的输出电流约为335 mA。

    但是,负载为500 mA (即大于临界值)的设计模拟显示了不规则的切换频率。 由于控制器在最小接通时间内不会大大低于400 ns,因此似乎跳过了周期。 降低的切换频率会导致电感器波纹电流增加。 控制器在DCM模式下运行,输出波纹比预期大得多。

    对于此设计,将输入电压降低到5.0 V并不能解决问题。 切换频率仍大大低于500 kHz。电感器波纹电流和输出波纹电压显著增加。

    我的薪酬网络非常接近建议值和通过Quick Calc Excel表计算的值。 一般来说,即使我经常更换薪酬网络,稳定性也是不错的。 所以这不是问题。

    唯一真正的修正是负载电流比临界值335 mA高得多。 即使将此设计的输入电压降低至5.0 V,也不会导致控制器在CCM模式下以500 kHz的频率运行。

    尽管我的最小负载高于临界值,但控制器似乎在'轻负载'时使用某种脉冲跳过。 控制器的最小启动时间似乎比典型值70 ns大得多。

    关于Ton-min参数的最大值问题,我 对Ton-max不感兴趣,而是对Ton-min参数的最大值感兴趣。 数据表仅指定Ton-min的典型值 此外,对于FSW和分压器比率的任何依赖性,没有任何规范。 我猜指定的比率1对应于两个反馈电阻相等,因此输出电压约为1.2 V。但Ton最小值如何取决于FSW和分压器比率?

    那么,这种行为的原因是什么。 即使负载电流高于临界值,控制器在'轻'负载时是否具有一些固有的脉冲跳过功能?

    对于我的设计,切换频率至关重要,因为它决定了我的电感器波纹电流和输出电压波纹。 出于某种原因,控制器不能正常工作。 那么发生什么事了? 如何确保稳定切换频率低至335 mA的临界值?

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    您好,Niels:

    感谢您提供详细信息。 我想你只需要这些数字。 请将您的模拟示意图发送给我吗? 什么是输入电容器,输出电容器,补偿R/C值? 什么是输入/输出电流上限的ESR? 我将根据您的原理图运行PSpice并调试问题。

    谢谢!

    Nancy

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    您好,Niels:

    快速运行你的条件,你是对的。 设备在500mA负载电流下进入DCM,这是不正确的。 我将进一步检查以确认模型中是否存在错误。 将于明天向您提供最新信息。

    谢谢!

    Nancy

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    如何将其发送给您? 据我所见,此论坛不允许附加文件。

    但是,我在google驱动器中放入了一个包含该项目的zip文件:

    https://drive.google.com/file/d/1N78iKR2ETeAVdsol4aThZQLIp_azeawx/view?usp=sharing

    希望您能访问。 否则,请说明如何将项目发送给您。

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    您好,Niels:

    我没有下载您的zip文件,因为我可以从我这边复制相同的问题。 谢谢。

    我也用相同的结果验证了Simplis上的相同情况。 预计12Vin,3.3Vout,2.2uH,500kz会出现这种情况。 我不确定原因,并今天向我们的示范团队报告此问题。 让我们等待他们的调查。 收到反馈后,我将在此处发布。

    感谢您的耐心!

    Nancy

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    您好,Niels:

    我们的模型团队仍在处理此问题。 我们在EVM上测试真正的器件。 这是预期的行为。 所以这个模型有漏洞。 问题解决后,我们将为您提供更新。

    感谢您的耐心!

    Nancy

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    您好,Niels:

    我们的模型团队完成了Simplis模型更新并继续进行模型发布。 然后,他们将处理PSpice并不断更新。

    感谢您的耐心!

    Nancy