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[参考译文] LM5116：查找兼容的 FET

admin
Guru**** 2768415 points

Other Parts Discussed in Thread: LM5116, LM5146

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/1117387/lm5116-finding-a-compatible-fet

器件型号：LM5116
主题中讨论的其他器件： LM5146

您好！

我有一位客户评估 LM5116的 FET、他们对于为自己的应用选择合适的 FET 有一些疑问：

我找到了 LM5116 2008年的旧计算器电子表格、该电子表格是在我发现问题时提供给我的。 我更改了该电子表格中的参数、以便与当前设计最匹配、但存在一些差异、我无法更改/克服(即电感值)、因为它们是计算值。  不过、该计算器有助于计算将 FET 更改为识别的任一替代项所产生的影响。  我随附了计算器，其中输入了 FDMS86200的特性：

 e2e.ti.com/.../FDMS_5F00_LM5116_5F00_Calculator.xls

我还查看了数据表、以确定影响 FET 选择或受所选 FET 影响的特性/行为。  我已在 LM5116 Notes 选项卡的 Alternate Comparison 电子表格中包含这些注释。

 e2e.ti.com/.../41A_2D00_02480_5F00_AlternateComparison_2800_3_2900_.xlsx

在本次调查中、我有几个问题/意见：

  • 在计算器中、由于 VCC 启动电流 ICC (mA)超过15mA、因此会出现一个标志。  根据数据表中提供的公式、我得到的启动电流为9.524mA。  我不确定我是如何获得这样的差异的。
    • 根据4.5V 和10V 条目、计算器可能会得出并假设7.4V 的值？
    • 我的计算是否应该简单地通过将7.4V 的栅极电荷乘以2 (用于高开关和低开关的相同 FET)和开关频率来完成？
      • 我是否可以忽略某些因素？
  • 两个 FET 中的功率损耗都低于设计中最初使用的 FET、原因是上升和下降时间令人鼓舞。
  • 在不同 FET 的安全工作区域内是否需要担心？
  • 原始 Webench 仿真注意到占空比为4.804%。  我在计算中使用了该值、但不确定该值随时间/温度/负载的变化情况。  这是合理的、还是应该以不同的值计算？

最终、根据我的计算结果、我的设计中似乎有一个 FET 可以正常工作。  我担心计算器会显示不同的值，尤其是导致 VCC 启动电流 ICC (mA)超过15mA 的值。 此外、我感觉自己可以在分析中忽略某些内容。

如果您需要更多详细信息来解决上述问题、请告知我们！

此致、

Matt Calvo

  • 0
    TI__Guru**** 2768415 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。

    您好、Matt、

    VCC 电流计算应使 MOSFET Qg 处于适用的 VCC 电压、即7.4V、除非 VCCX 由外部驱动。 对于每个 FET、IVCC = Qg*FSW、然后添加控制器功耗(有关该规格、请参阅数据表中的 EC 表)。

    在 FET 功率损耗方面、您可以查看 LM5146快速计算器、因为它具有更全面的损耗计算器。 BTW、LM5146是我们的首选100V 控制器、因为它的性能/价格比 LM5116要好。 了解一下 LM5146 EVM -它使用100V FET 设置为12V/8A/400kHz。

    此致、

    Tim

  • 0
    TI__Guru**** 2768415 points
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    感谢 Tim 的快速回复！

    我的客户仍在努力修复他们的 myTI 帐户、因此我将代表他们转递回复、因为他们目前无法在此处直接评论：

    这回答了我关于启动电流的问题、我可以排除 GT100N12D5作为当前设计中 BSC190N15NS3 FET 的替代产品。 我的电子表格中的 Qg 点不正确。

     

    我使用 LM5146计算器在功率损耗计算方面做得最好、但现有器件或 FDMS86200的数据表中均未显示 Qoss。  我对该值重复使用了 Qg、因为我不确定如何更好地估算该值。

     

    从该计算器可以看出、替代(FDMS86200)的效率更高、即使两个 FET 的损耗都更大：

    我们无法将设计更改为首选控制器、因为这是一种相当成熟的设计。  最后、我们想确定替代 FET 是否适合现有设计、并且不会产生任何意外问题、即使损耗略高。

    此致、

    Matt Calvo

  • 0
    TI__Guru**** 2768415 points
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    您好、Matt、

    Qoss 是 MOSFET 数据表中输出电容曲线下的面积。

    此致、

    Tim

  • 0
    TI__Guru**** 2768415 points
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     FDMS86200具有非常高的 Qrr、即使 Rdson 为15mΩ Ω、也具有很高的容性。 考虑使用 Onsemi 100V FET 和更好的 RDSon*Qg 品质因数，例如  

    NVMFS016N10MCL

    NVMFS021N10MCL

    鉴于降压比为3.3V、这意味着占空比很低、高侧 FET 的 Rdson 可以更高、从而节省电容式开关损耗。  

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    TI__Guru**** 2768415 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。

    Tim、

    FDMS86200具有高 Qrr (最大 181nC)、但现有设计中使用的 FET 列出了385nC 的典型 Qrr。  过度的电容开关损耗是否会导致控制器出现问题？

    谢谢你。

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    TI__Guru**** 2768415 points
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    可能不会、但高 Qrr 会增加损耗(PRR = Qr*Vin*FSW)、并导致系统中出现更多噪声(开关电压过冲和振铃、辐射 EMI)。 QRR 通常小于100nC、最好小于50nC。  

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    TI__Guru**** 2768415 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。

    此外、如果 Qrr 为高电平、则所有电容参数也都为高电平、从而进一步增加损耗。 查看 MOSFET 参数、了解与我推荐的 Onsemi FET 相关的参数。

    此致、

    Tim