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[参考译文] LM3435:输出电压和电流尖峰问题

Guru**** 2507255 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3435, LM3549

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/1019993/lm3435-question-for-vout-and-current-spike

器件型号:LM3435
主题中讨论的其他器件: LM3549

大家好、

我的客户有2个问题、如下所示。

  1. 根据客户的面板 LED 数据表、VF 为 R=2.6V、G=3.6V、B=3.6V、但我们测量的 Vout 范围为6.84V - 7.98V。 结果是否正确? 如果是、如何计算 Vout?
  2. 我们在波形上发现了电流尖峰、如下所示。 此外、我们尝试将输出电容从22uF 降低到2.2uF、尖峰显然会降低。  
    1. 为什么只有具有大尖峰的红色通道?  
    2. 它是否与 VF 的差异有关?
    3. 如何提高尖峰性能?

通道1: Iout、通道2:Vout、通道3:RED_PWM

CH1:RED_PWM、Ch2:GREEN_PWM、Ch3:BLED_PWM、Ch4:Iout

此致、

哈迪

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    您好、Hardy、  

    您能否向我提供有关您客户 LED 面板和相应原理图的更多详细信息? 我将查看电路、了解如何正确计算 Vout 以及如何  通过不同的电容选择优化电流尖峰。  

    此致、  

    Aaron Bing

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    您好、Aaron、

    我已通过电子邮件发送了相关信息  

    此致、

    哈迪  

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    您好、Hardy、

    感谢您向我发送原理图和更详细的信息。

    Q1:从 LM3435数据表的第1页可以看出、" LED 的负载电流高达2A、LED 的电压范围为2.0V~4.5V。" 您记录的 RGB 值在该范围内。 通过 Vout ~ VF+Vin 估算、Vout 值也很合理。 我们不提供 Vout 的具体计算。

    Q2:*我很明显、红色和蓝色通道都有一些电流尖峰。

    • 答:红色 LED 具有最小的寄生电容、这可能会导致传输中出现尖峰。
    • B:否、红色 LED 的默认 VF 取决于 GaAs 的物理属性。
    • C:您可以选择使用较小的电容器来消除电流尖峰、但它也会产生不稳定的 Vout。 我建议参考您的设计规格、并查看 LM3435数据表第20页的"输出电容器选择"部分。

    Q3:关于电流精度问题、典型数据表示最可能的参数、仅供参考。 我认为、对原理图进行更多小电流分析有助于将误差降低 至+/- 3%。

    供参考:您是否因为精密电流的要求而选择 LM3435? 如果是这样、我建议使用外设组件更少、EMI 解决 方案更好的 LM3549作为替代方案来实现您的设计目标。

    此致、

    Aaron Bing

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    您好、Aaron、

    感谢您的回复。

    对于 Q2_a/b:那么 、我们是否 有其他方法来降低电流尖峰。

    对于 Q2_c:我们已经按照数据表为 Cout1和 Cout2放置了10uF 和22uF。  但数据表中没有建议的 Cout 范围。 您认为2.2uF 是可以的吗?

    对于 Q3:客户的 RIREF 设置现在为16.5k Ω。 因此、计算值和数据表的精度仅供参考。 但实际电流将接近计算电流的+/-3%。 正确吗?

    如果是、 如果增大 RIREF 值(例如将 RIREF 从16.5k Ω 更改为33k Ω)、是否更好地提高精度性能?

    此致、

    哈迪

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    您好、Hardy、

    Q2:是的、2.2uF Cout2可以作为消除电流尖峰的替代方案。

    Q3:是的、 如果能够提高+/- 3%范围内电流变化的精度、则可以将 R_Iref 值设置为33k Ω。

    请提醒我在执行新一轮测试时遇到的任何其他问题。

    此致、

    Aaron Bing

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    您好、Aaron、

    1.您能否简单地解释为什么降低输出电容可以降低电流尖峰? 我们想了解基于理论的原因。

    2.我已查看 LM3435 EVM 用户指南。 我还可以做哪些其他修改来降低电流尖峰、例如 EVM 波形的性能?

    此致、

    哈迪  

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    您好、Hardy、

    Q1:因为 Cout 在输出电压控制模式下可稳定 Vout。 (Vout 瞬态时间非常快)对于电流尖峰、i = c*dv/dt。 当您减小电容并保持相同的电压变化率时、电流尖峰会随之减小。 顺便说一下、在将22uF Cout 替换为2.2uF Cout 后、您是否可以截取 Iout (CH4)的屏幕截图?

    Q2:很明显 、由于蓝色 LED 亮起时电流较低、Iout 波形不是平坦的。 请稍微增大蓝色的 Vf、或添加 与红色和绿色串联的小电阻器、有助于使 Iout 变平。 如果您在 EVM 用户指南上放大图6中的1A/div 测量值、您仍会 注意 到小毛刺脉冲。

    此致、

    Aaron Bing

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    您好、Aaron、

    问题1:请参阅下图。

    Q2_A:我放大图6仍然找不到下冲或过冲。 您可以标记图片吗? 或者、您是说在 EVM 上进行测量吗?

    Q2_b: 如何提高蓝色变频? 选择另一个器件?

    Q2_c:您建议的电阻器规格是什么? 0.5 Ω/0402/0.125W? 我放置的电阻器的位置如下图所示。 正确吗?

    22uF 波形:CH1:R_PWM、Ch2:G_PWM、Ch3:B_PWM、CH4:Iout

    2.2uF 波形:CH1:R_PWM_orignal、Ch2:G_PWM_orignal、Ch3:B_PWM_orignal、Ch4:Iout

    此致、

    哈迪

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    您好、Hardy、

    我认为有关 i = C*dv/dt 的解释足以澄清您对电流尖峰的担忧。 图6上的毛刺在1A/DIV 测量条件下客观存在。 对于电阻器、可根据您自己的选择选择选择0.5ohm/0402。 只需提醒一下、蓝色 LED 通道不需要电阻器、因为我们要减小红色和绿色通道中的电流。 此外、我想知道您的客户想要的电流输出有多精确、原因是什么、谢谢!

    此致、

    Aaron Bing

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    您好、Aaron、

    感谢 您的回复和耐心等待。 这对我们有很大帮助。

    就像我在上一个答复中所提供的表格一样。 在1.5A 条件下、电流精度仅达到+/-3%、但我们的数据表没有更清楚地提到+/-3%精度规格。 因此、客户希望了解有关 TI 如何计算+/-3%电流精度的更多详细信息。 如果所有负载条件下的误差为3%、 我相信客户可以接受。 如果3%的误差无法满足所有负载条件、那么什么条件可以满足3%的误差?

    此致、

    哈迪

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    您好、Hardy、

    我很高兴为您和您的客户提供有关 LM3435的一些有用信息。

    如前所述、R_Iref=33k 欧姆(替代 R_Iref=16.5k 欧姆)是否可以提高电流精度以满足实验室测试中的+/-3%要求? 根据我的观察结果、产生较大电流的较大寄存器值具有较小的误差。 您可以尝试 增大 R_Iref 的值、以便 它可以满足以下三种寄存器设置的+/-3%:3FFh、1FFh 和001h。  如数据表中所述、典型值仅供参考。

    此致、

    Aaron Bing