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[参考译文] LM5141:在 LM5141输出12V/10A 高功率的情况下、开关频率为2.2M

Guru**** 666710 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5141, LM5146, CSD17308Q3, CSD18532Q5B, CSD18534Q5A
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/1124568/lm5141-with-lm5141-output-12v-10a-high-power-the-switch-frequency-is-2-2m

器件型号:LM5141
主题中讨论的其他器件: LM5146CSD17308Q3CSD18532Q5BCSD18534Q5A

大家好、我的设计如下所示。

LM5141QRGERQ1 设计:

   开关电源:24V 输入

  电池电源:14V-16.8V

   输出电压12V,输出电流需要 10A、

   功率电感器: 空气磁芯电感器3.3uH

  FSW=2.2MHz

  DEMB-VCC、FPWM 模式

   我想知道我的设计是否可以在上面的设计中提供12V/10A 输出。

现在、当 R19B 为12mΩ,Ω 时、我可以获得12V/3.5A 输出、而当 R19B 为0Ω Ω 时、输出电流可以达到5A。

我的问题是、如果我想获得稳定的12V/10A、我该怎么做?

我很高兴得到一个好的答案。谢谢。

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    您好、Baron、

    请使用 LM5141快速入门计算器帮助选择此设计的组件(请参阅产品文件夹以获取下载链接)。

    R19B 是电流模式控制所需的电流检测电阻器(请勿使用0mΩ Ω)。 此外、我不建议使用气芯电感器。 首先、看看 LM5146 EVM、它是12V/8A/400kHz。

    2.2MHz 在这里非常高、会导致高开关损耗-从效率/尺寸的平衡角度来看、400kHz 是更好的选择。

    此致、

    Tim

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    您好 Tim:

    我很高兴能及时收到您的明智回复。非常感谢。

       首先、我想说基于 LM5141的电路在高强度磁性的特定情况下使用、最高磁性为3T。因此、我必须使用空气磁芯电感器、如果您可以推荐在高强度磁性中工作的另一种电感器、这将是完美的。

    我已经下载了快速启动工具、并尝试计算每个电气参数。

       为了避免 MRI 的工作频率为64MHz/128MHz、我使 LM5141的工作频率为2.2MHz。高开关频率需要小尺寸/电感值空气磁芯电感器是我将2.2MHz 视为开关频率的原因。

      开关频率、Fsw:2.2MHz      推荐电感:1.36uH

       开关频率、fsw:1.8MHz      推荐电感:1.67uH

       开关频率、fsw:400kHz      推荐电感:7.5uH

    我现在将下载 LM5146 EVM 并进行特定分析。

     再次感谢你。

    最好的酒店

    Baron。

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    您好、Baron、

    我建议使用屏蔽式电感器、例如 LM5146 EVM 中使用的 Cyntec 器件。 数据表应用示例中提供了一些替代方案。

    此致、

    Tim

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    您好、Tim、

       问题1:

    如下面所示、突出显示的导线是感应 电阻器 R19B-pin1和 R19B-PIN2之间的信号。L2B 是电感器。问题是信号线在电感器下方穿过。黄色的波形是 Q1B 的 G 到 GND_MB、 蓝色的波形是 Q2B 的 G 到 GND_MB。显然、波形是 Q2B 不是很好。我的问题是"如果信号线在电感器的下方穿过、是产生不良波形的主要原因?"  '如果  信号线在电感器处经过低于、则是输出电流不能超过5A 的主要原因?'

       

    问题2:

      我不确定我选择的 MOSFET CSD17308Q3是否合适、Qg 是否为3.9nC。当我将 FSW 设置为2.2MHz 时、较小的 Qg 会更好、对吧?

      当高侧 MOS 和低侧 MOS ,CSD17308Q3 (Qg=3.9nC)时、输出电流可达3A。

           当高侧 MOS 使用 CSD17308Q3 (Qg=3.9nC)和低侧 MOS 使用 SQ7414AEN-T1-GE3 (Qg=16nC、LM5141 EVM 使用该 MOS),时、输出电流可以达到5A 或更高。

      我想知道产生不同输出电流的根本原因是什么?

    问题3:

      当电路在大℃下工作时、例如输出电流为5A 时、MOS 的温度预发布将达到70 μ s 或更高、这是正常现象吗?如果我使用较大尺寸的 MOS - SON 5x6mm、效果会更好。

    问题4:

      如果我想获得大约10A 的大电流、同时考虑热设计问题、那么下面哪个 MOS 是电表?

    1) CSD17308Q3—VSON 3.3mmX3.3mm,

    2) SQ7414AEN-T1-GE3—VSON 3.3mmX3.3mm,用于 LM5141 EVM

    3) CSD18532Q5B—SON 5x6mm

    4) CSD18534Q5A—SON 5x6mm

    5)NVMFS6B14NLT1G—SO-8F、用于 LM5146 EVM

    6) NVMFS6B25NLT1G—SO-8F、 用于 LM5146 EVM

    再次感谢你。

    最好的农家

    Baron。

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    您好、Baron、

    A1对 Q1的回应、很难说出主要原因是什么、因为在设计和重新规划所提及的内容方面、可能会有许多改进。  

    A2对  Q2的响应。 较小的 Qg 更适合通过减少过渡损耗来提高效率。

    A3对  Q3的响应。  是的、MOSFET 的温度将随着 I^2 x Rdson 随负载的增加而升高。  更大尺寸的 MOSFET 封装将使热量能够更好地传导、从而降低 MOSFET 的温升。

    A4 对 Q4的响应。  建议使用 QS 工具计算每个 FET 的损耗、但一般规则是、较低的栅极电荷会导致较低的过渡损耗、而较低的导通 RDS 会导致较低的导通损耗。

    希望这对您有所帮助?

    David。