[参考译文] LMR3.6015万：最终优化问题，可实现最高的运行效率

您好，Andrew，

您是否正在使用启用FPWM的变体？ FPWM将在负载中以恒定频率切换，并且比在自动模式下运行的设备消耗更多静态电流。 也就是说，您可以通过启用自动模式的设备在轻负载下实现更高的效率。  

您可以找到一个4.7uH电感器，其DCR比您当前的电感器低，这将有助于减少电感器的功率消耗。 这不会改变IC本身所消耗的功率，但会有助减低整体功率耗散，有助减低整体温度。

此致，

Harrison Overturf  

哈里森，您好！

我重新检查 了LMR3.6015万FBRNXR，如果是FPWM。 不幸的是，我任由可用的内容支配(或者当时，现在都不是)。

无负载时，芯片处于环境温度，非常好。 上面的IR图片是200mA输出，我不确定在那个电流下是否仍会启用二极管仿真？ 电感器显示没有相关的散热，全部在芯片中。

我发现我省略了输入端的220nF电容器(woops)。 我用猴子把它们修补到了板上，没有发现任何差别，所以我可能很幸运，特别是因为我没有板上的空间。

我确实在数据表中运行了电感器计算，输入/输出电流几乎没有变化-它主要受输入电压影响。 在使用99 % 时，输入电压在任何输出负载下都将小于20V，但我必须考虑输入上有1000uF电容，可以充电至50V， 然后连接高电流输出(USB)，短时间内，芯片正在运行，我预计4.7uH可能会过低 。 在这种情况下，效率低下是没问题的，但如果电感器饱和并可能导致芯片被破坏，那么我必须坚持10uH。

否则我不是很确定。 该数据表仅引用了400kHz变体的效率数据，如果我能够获得芯片，我会尝试使用这些数据。 也许我对1MHz芯片的期望过高，特别是考虑到内部FET的RDS相对较高。

此致，

Andrew

您好，Andrew，

在20V输入，4.85V输出的200mA工作条件下，设备可能会在PFM模式下切换。  

为了避免电感器饱和，我们建议选择一个饱和电流额定值至少与最大高侧电流限制一样大的电感器。 这样，即使输出短路，电感器也不会饱和。  

Figure 10-28显示了1MHz FPWM操作的效率图，仅供参考。

我对这种情况进行了快速的Webench设计，根据设计，您测量的温度在假设21°C环境温度的情况下为12Vin，4.85Vout，20mA，1MHz FPWM。 Webench计算此条件的30C。  

以下是链接：  

https://webench.ti.com/appinfo/webench/scripts/SDP.cgi?ID=64B4B6C14BEE0363 

此致，

Harrison Overturf  

哈里森，您好！

我在发布1MHz图表后不久就意识到了底部。 我使它的效率比400kHz低3 5 % ，不包括电感器DCR的折衷，当然，当我将其考虑在内时，效率就会更低。  

这是关于我以前没有使用过的Webench. 我注意到两件事；

1.您正在使用电容器调整100k分辨率的相位。 我的印象是10万或更少的I.C是内部补偿的。

2.你使用的是4.7uH电感器，我将交换所有考虑的东西，但数据表公式仍然需要一个50V输入的10uH+电感器，而不管输出电流如何。 我拥有的4.7uH和10uH电感器都有一个饱和点，远远高于峰值。 必须有更多的电感器，否则我们都会使用0.1uH电感器！ -我想知道当在10uH上使用4.7uH时，50V输入会发生什么情况？

非常感谢您花时间作出回应。

Andrew

哈里森，您好！

我所说的0.1uH是指对于给定的频率/电压/电流，电感不能变低。 如果I从10uH下降到4.7uH，并且两者都不饱和，并且输入电压上升到50V，而名义上只有100mA输出， 但在输入电容器放电(输入电压在50V下会迅速从50V降下，以10V表示在此输出电流下)时，很短的时间内可能是1A输出电流，那么问题是4.7uH是否仍然足够。 数据表公式认为不是。

此致，

Andrew

您好，Andrew，

我对您正在评估4.7uH是否足够的工作条件感到困惑。  

该部件应该能够与4.7uH电感器一起工作，因此我不确定您是如何得出这一结论的。  

使用方程式5 i计算1.3uH = Lmin (对于VOUT=4.85V，FSW=1MHz)。  

此致，

Harrison Overturf  

当我计算出来的时候，我大概是16小时。

工作条件(不包括纹波，它不必像USB那样严格)。

输出电压= 4.85V (我使用5V，但PG触发器过高)。

1.额定条件，峰值输入电压- 15V输入，0.5A输出
2.待机状态，最大输入电压- 48V输入，50mA输出
3.额定条件，标准输入电压- 6V输入，1A输出
4.短暂连接条件- 48V输入，1A输出

所以这是条件(4)我在询问4.7uH电感器是否足够。 这种情况是由1000uF输入电容器引起的，该电容器将放电，输入电压将会下垂以达到条件(3)。

我认为4.7uH最适合条件1-3，但条件4的问题会发生什么。  

当我运行计算时，条件2和4都指示电感器高于10uH。 我可以通过播放这些值来判断输入电压和频率设置了所需电感的大部分，而不是输出电流(它决定饱和而不是电感)。

此致，

Andrew

您好，Andrew，

感谢您澄清上述信息。

我们通常建议根据最差的工作条件来调整电感器的大小。 由于您已计算条件2和4的10uH，因此您可能需要选择10uH。  

对于条件4，使用4.7uH时，我计算920mA电感器电流纹波(对于Vin = 48V，Vout = 4.85V，FSW= 1MHz)。 当输入电压从条件3增加到4时，电感器电流纹波将增加，因为输出电压和频率将保持恒定。 该部件将继续将输出调节至4.85V，并提供负载所需的输出电流(在此情况下为1A)。 我们可以计算出预期的峰值电感器电流为1A +(0.92A/2)= 1.46A，低于器件的短路电流限制。 如果使用10uH，电感器电流脉动将接近430mA。  

此致，

Harrison Overturf  

哈里森的回应很好，谢谢你。  

条件4仅适用于最短时间。 假设在此输入电压下施加了短路，芯片是否能继续工作？ 我想它会跳过，脱离监管。 这是完全可以接受的，因为在此电压下连接USB的可能性极小(当机器已开启时-当机器关闭时，它们通常会连接99.9 %)。

正如您所指出的，给定的条件似乎没有任何理由使用10uH，这比具有较低DCR的等效大小4.7uH更低。 如果您确认我没有错过任何内容，我将进入决赛！

我还有两个关于此芯片的问题，您似乎最适合回答这些问题：

1.我已经准备好投入生产，但至少需要250件才能实现。 该零件有存货，但仅限50件。 是否有任何方法可以订购更多产品，或许可以通过验证我不是打算翻转它们的经销商！？ 我曾尝试过与在线帮助对话，但他们只是引用TI网站上的内容。

2.我发现USB和PG很棘手。 降压为MCU供电，我通过低侧NMOS与USB共享电源。 当USB连接时，降压无法保持，电压下降，重置MCU。 我将220uF 6.3V钽粘在44uF X5R上，以限制插入冲击，这很有效。

接下来，由于USB设备与下垂的输入电源之间存在巨大差异，我在4.85v而不是5.00v的输出上受到了影响，这大致意味着PG触发器约为4.4V，否则我发现了许多USB设备的PG触发器。 下降VPG-low-DN指定为90 95 % (典型值) 93 % ，但也有2 % 的VPG-HYS。 我 不理解这是否意味着实际的典型PG低点是91 % ？

再次感谢，

Andrew

您好，Andrew，  

谢谢！

如果输入端发生短路，我会担心输出电容器通过HSFET主体二极管放电会造成损坏。 通过将二极管从Vout节点连接到IC的Vin，可以防止出现这种情况。 请参阅功能安全文档中的表4-2： LMR3.6015万-Q1功能安全，安装率，故障模式分布和引脚FMA (修订版 c)

根据我们到目前为止的讨论，我认为4.7uH可以在这里工作。  

在订购更多商品方面，由于供应紧张，我们无法更改订单限制。  

关于PG问题，我将参考图9-2和9-3，因为它们为您提供了有关PG如何工作的最佳视觉说明。 EC表中提供的PG参数为您提供PG输出降低的级别，表示输出电压超出规定范围。 滞后值同时应用于上升和下降水平。 因此，如果在输出电压处于设定点的95 % 时断言PG输出，则它需要降至设定点的93 % ，PG输出才会降低。  

此致，

Harrison Overturf  

哈里森，您好！

很抱歉，我不清楚，这是输出的一个短句。 输入不能短路。

我当时似乎有一段时间等待这个芯片。 到目前为止只住了两年……唉。 ：(

此致，

Andrew