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[参考译文] LM5145：设计和布局审查

admin
Guru**** 663810 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5145, LM5146, LM5145EVM-HD-20A
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/1098649/lm5145-design-and-layout-review

器件型号：LM5145
主题中讨论的其他器件： LM5146、

您好！

我正在设计一个使用 LM5145 IC 构建电流曲线发生器的项目、以从48V 电池电压源进行直流/直流转换、从而将输出从3V3/5V-20A 变为20V/10A。

根据 TI 技术支持的建议、我选择使用 IC LM5145。 我的设计基于 LM5145数据表中的多建议设计、因此我选择仅使用2个 MOSFET 进行开关。

高侧：Infineon BSC117N08NS5ATMA1 MOSFET N 沟道80V 49A 8TDSON 11.7m Ω 15nC

低侧 Infineon BSC040N08NS5ATMA1 MOSFET N 沟道80V 100A 8TDSON 4m Ω 43nC

您能否查看电路板的布局？

此致、

Quang Luu


e2e.ti.com/.../Power_5F00_Board_5F00_V2.3.zip

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    TI__Guru**** 663810 points
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    您好、Quang、

    该规格与 LM5145 EVM (5V/20A/225kHz)非常相似。 请同时发送一个完整的快速入门计算器 ：www.ti.com/tool/lm5145design-calc 

    此致、

    Tim

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    TI__Guru**** 663810 points
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    Tim、您好！

    感谢您的回答。

    请在此处找到已完成的快速入门计算器。

    1.我不确定输入和输出电容的 ESR 值、因为陶瓷电容数据表中没有有关它们的信息。

    就输出电容而言、我使用了2个330uF 的铝电解电容和4个陶瓷 Y5V 10uF 电容。2个并联电解电容的 ESR 约为100m Ω、但与4个其他陶瓷电容(相对较低的 ESR)并联、 我猜输出电容器的总 ESR 会大幅降低。

    输入电容都是陶瓷电容、在找到 ESR 值时遇到同样的问题。

    2.请问在选择补偿设计的极点和零点时，您还能向我解释哪些方面需要注意？  该设计使用与 LM5145的 TI 信号分离电路 PSpice 建议的补偿设计相同的补偿设计。

    我的设计输出目的是生成从5V-20A 变为20V-10A 的电流曲线、快速入门计算器建议20V-10A 输出为16.7uH、5V-20A 输出为3.2uH。 那么、我选择的5.6uH 电感器是否已校正？

    此致、

    Quang Luu

    e2e.ti.com/.../LM_2800_2_2900_5145_2C00_-LM5146-contorller-design-tool-_2D00_-revA1-1.xlsm

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    TI__Guru**** 663810 points
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    你(们)好

    我建议不要使用 Y5V 电介质电容器。 应为 X7R 或 X7S。

    该补偿在 LC 双极点附近放置两个零点、在 ESR 零点放置一个极点、在 FSW/2放置一个极点--有关更多详细信息、请参阅数据表。

    5.6uH 似乎可以、只是在20V OUT 下会产生更高的纹波电流。

    此致、

    Tim

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    TI__Guru**** 663810 points
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    1210 3mΩ 电容器通常为2k Ω ESR。 我建议使用较低的 ESR 电解电阻、因为100mΩ Ω 非常高。 确保这是一个聚合物电解电容器、它在整个温度范围内具有稳定的 ESR、否则补偿将非常困难(大多数铝电解电容器在冷时具有5倍的标称 ESR)。

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    TI__Guru**** 663810 points
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    您好、Tim、

    感谢你的建议。 实际上、我已经为最新版本的设计更换并使用 X7R 陶瓷电容器。 对于电解电容器、我将看到我们是否可以使用另一个电容器。

    我现在更关注 的是电路板的布局，您看一下吗？ 我是否错过了布局中的任何关键点？ 您对此电路的布局有什么建议吗？

    此致、

    Quang Luu  

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    TI__Guru**** 663810 points
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    您好、Quang、我现在来看一下。 一般而言、我建议尽可能密切关注 LM5145和 LM5146 EVM 设计。 有关功率级布局指南、请参阅应用手册 SNVA803。

    --

    Tim  

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    TI__Guru**** 663810 points
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    您好、Tim、

    您看一下我的电路板布局吗？
    与参考文档相比、我放置了 MOSFET 以最大限度地减小电源环路面积、并将其靠近输入电容器放置以对高开关频率进行去耦。

    我想知道输出电容器的位置是否正常？ 反馈电阻器网络的位置。

    此致、

    Quang Luu  

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    TI__Guru**** 663810 points
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    您好、Quang、

    Tim 正在度假、请给我几天时间赶上进度并对此做出回应。

    －奥兰多

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    TI__Guru**** 663810 points
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    您好、Quang Luu、

    布局布局布局良好。

    输出电容器的放置也很好。

    反馈电阻器放置不好。 下部反馈电阻器 R61应紧邻 FB 引脚和 AGND 引脚。 考虑使用更小尺寸的组件来靠近 IC。

    我不建议对多边形使用散热连接。

    您需要 LM5145 IC GND DAP 完全覆入主 GND 平面、以便 GND 平面是有效的散热器。

    与 D11、Q5和 Q6相同、FET 需要完全倒入多边形中、以便顶层铜可以成为良好的散热器。

    电感器 L5也不应使用散热多边形连接。

    请参阅 LM5145EVM-HD-20A EVM 布局文件、了解如何将 FET 和 IC 浇注到平面。
    另请参考 FB 电阻器和补偿网络的放置方式。

    希望这对您有所帮助、如果您有其他问题、请告诉我。

    －奥兰多