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[参考译文] LM5146-Q1：降压转换器

admin
Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5146-Q1, CSD19537Q3, LM5145, CSD19531Q5A, LM5146, CSD19502Q5B
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/969608/lm5146-q1-buck-converter

器件型号：LM5146-Q1
主题中讨论的其他器件： CSD19537Q3、 LM5145、 CSD19531Q5A、 CSD19502Q5B

尊敬的 TI：

我将 LM5146-Q1用于225W 转换器、即 VIN 40-60V 以及 OUT 15V 和15A。

我并联使用了高侧和低侧 MOSFET。

需要建议栅极电阻是多少？

我是否需要在每个 MOSFET 上使用单独的电阻器、或者1个电阻器足以用于并联 MOSFET？ 需要考虑什么电阻器值？

通过热像仪、我可以看到用于较低 MOSFET 的栅极迹线、感觉温度上升、我是否需要增加电阻或使用任何下拉电阻器。

我遇到的另一个问题是、在空载时、低侧1 MOSFET 的温升比其他 MOSFET 的温升更大 、而我保持一些负载、两个 MOSFET 的温度相等或开始冷却。

 

1次 LM5146-Q1发热并被病床。

请建议。

 上部 MOSFET 是 CSD19537Q3

和低电平：FDWS86068-F085

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Dinesh：

    请参阅 LM5145 EVM (5V/20A/225kHz)设计、因为它与此适用的设计类似。 请为此应用使用5 x 6mm MOSFET 封装、因为它可提供更好的热性能。

    此外、请填写并发送 LM5146Q1快速入门计算器、以便我们可以查看功率级组件功率损耗。 该文件可在产品文件夹中找到。 就栅极电阻而言、与引导电容器串联1或2.2欧姆就足够了(低侧 FET 上没有电阻)。

    此致、

    Tim

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    TI__Guru**** 657930 points
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    您好、Tim、

    我已随附 PDF、

    等待我之前3个问题的评论：

    1.：>  我是否需要在每个 MOSFET 上使用单独的电阻器，或者1个电阻器足以用于并联 MOSFET？ 需要考虑什么电阻器值？

    2.：>  通过热像仪、我可以看到 MOSFET 感觉温度上升较低的栅极走线、我是否需要增加电阻或使用任何下拉电阻器。

    3：>我遇到的另一个问题是、在空载时、低侧1 MOSFET 的温升比其他 MOSFET 的温升更大 、而我保持一些负载、两个 MOSFET 的温度相等或开始冷却。

     

    1次 LM5146-Q1 发热并被病床。

    e2e.ti.com/.../LM5146_2D00_Q1-Quickstart-Tool-r2-_2D00_-48Vin-15Vout-15A-400kHz.pdf

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Dinesh：

    您可以为高侧 FET 使用单独的栅极电阻器(如果需要)。 低侧 FET 无需电阻器。 在我看来、对于低占空比、采用5 x 6mm 封装的正确选择高侧 FET 就足够了。

    查看您的快速启动文件、环路非常不稳定。 请使用推荐的补偿组件。 此外、请更新 MOSFET 参数、以便您可以查看损耗。

    栅极驱动走线(HO 和 SW、LO) 宽度应大于20mil、并且不应出现任何温升。

    此致、

    Tim  

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    TI__Guru**** 657930 points
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    顺便说一下、12m Ω 电感器在电流为15A 时耗散的功率太大。 考虑使用4.7uH 和更低的 DCR。 对于输出电容器，确保所有陶瓷器件都针对输出电压正确降额--在快速启动中输入正确的电容器值和 ESR，以准确确定补偿组件。

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    TI__Guru**** 657930 points
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    Tim、您好！

    补偿电阻器和电容器是从 WEBENCH 获取的、我不确定哪一个必须遵循 Excel 工作表或 webench。

    为什么在空载时、低侧1 MOSFET 会出现温升、而在我保持某些负载的同时、两个 MOSFET 的温度相等或开始冷却。

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Dinesh：

    请在空载时转发开关波形以供查看。 我怀疑这是与高侧关断时的栅极驱动和硬开关相关的电容损耗。

    在补偿方面、请查看快速启动和相关波特图中的建议补偿值、以确保稳定性。

    此致、

    Tim

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    TI__Guru**** 657930 points
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    Tim、您好！

    我已经从 Webench 中获取了配套器件的电阻器和电容器值，它与 Excel 表格不匹配。

     您是否建议不要遵循 webnch，只使用 Excel 工作表？

    SYNC IN 引脚的情况如何，我没有连接到 GND。

    我很快将发送波形。

    谢谢、

    Dinesh Grread

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    TI__Guru**** 657930 points
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    Dinesh、

    使用与数据表方程相匹配的快速启动。 只需确保任何陶瓷输出电容器针对电压正确降额即可。

    是 SYNCIN 上的内部20k 下拉电阻、因此该引脚在保持断开状态时有效地处于低电平。

    此致、

    Tim

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    TI__Guru**** 657930 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、Tim、

    我正在重新设计我的转换器、根据 webench 的建议、我将单个 MOSFET 用于顶部、而将单个 MOSFET 用于降低顶部的器件型号 ：CSD19531Q5A 和更低的器件型号为 FDWS86068-F085

    您是否对转换器建议了相同的值。

    或者、我需要使用2 Mos 表示升压、或者使用2 Mos 表示降压。

    我正在附加 Excel 文件、请共享您的视图。MOSFET 名称无法编辑所有数据匹配的其余部分以更新给定的器件型号。

    Thankyou.e2e.ti.com/.../LM5146_2D00_Q1-Quickstart-Tool-r2-_2D00_-48Vin-15Vout-15A-310kHz.pdf

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Dinesh：

    以下是有关快速入门的一些注释：

    1. 电流限值应为额定满载电流的~150%。
    2. 输出电容为880uF、对于15V 输出而言非常高。 使用3-4件22uF/25V 陶瓷电容器应该可以正常工作。
    3. 请注意、提供的 ESR 非常高-陶瓷电容器会显著降低该值(几毫欧)。
    4. FET 附近的输入电容器应采用陶瓷电容器、例如3-4个4.7uF/100V 电压。
    5. 在最大输入电压为80V 的情况下、使用80V FET 以实现最佳效率(请参阅 LM5145 5V/20A EVM)。  这将允许 HS 和 LS 位置各有一个 FET。 但是、这也取决于最高环境温度规格和气流可用性。

    此致、

    Tim  

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    TI__Guru**** 657930 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。

    尊敬的 TI：

    感谢您的回复

    1. 电流限值应为额定满载电流的~150%。  ：：：：：： >                                                                           我想将电流限制在15安以下、因此没有人会使用超过15安的电流。
    2. 输出电容为880uF、对于15V 输出而言非常高。 使用3-4件22uF/25V 陶瓷电容器应该可以正常工作：：：：>                                    22ufx5电容器已足够？  
    3. 请注意、提供的 ESR 非常高-陶瓷电容器会显著降低该值(几毫欧)。：：：：>同意
    4. FET 附近的输入电容器应采用陶瓷电容器、例如3-4个4.7uF/100V 电压。 ：：：：：：：： >                                                        原理图中增加了该值
    5. 在最大输入电压为80V 的情况下、使用80V FET 以实现最佳效率(请参阅 LM5145 5V/20A EVM)。  这将允许 HS 和 LS 位置各有一个 FET。 但是、这也取决于最高环境温度规格和气流可用性。   ：：：：：：：：： >                                        我已经检查过 EVM、但在 NVMFS6B25NLT1G 和 NVMFS6B14NL 中、两个 Rdson 都为高电平、这是我使用过的。因此、请您对 MOSFET  顶部 CSD19531Q5A 和下方的 FWS86068-F085进行评论 。

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Dinesh：

    我在下面插入了一些答案。

    此致、

    Tim

    [引用 user="Dinesh Grread2"]

    尊敬的 TI：

    感谢您的回复

    1. 电流限值应为额定满载电流的~150%。  ：：：：：： >                                                                           我想将电流限制在15安以下、因此没有人会使用超过15安的电流。 [TH]如果15A 是 OCP 设定值、则额定满载电流通常低于该值。 请注意、OCP 设定点存在一些变化、因此需要一些裕度。 此外、请注意、电感器电流可能会在负载瞬态期间过冲。
    2. 输出电容为880uF、对于15V 输出而言非常高。 使用3-4件22uF/25V 陶瓷电容器应该可以正常工作：：：：>                                    22ufx5电容器已足够？  [TH]是的、听起来不错...
    3. 请注意、提供的 ESR 非常高-陶瓷电容器会显著降低该值(几毫欧)。：：：：>同意
    4. FET 附近的输入电容器应采用陶瓷电容器、例如3-4个4.7uF/100V 电压。 ：：：：：：：： >                                                        原理图中增加了该值
    5. 在最大输入电压为80V 的情况下、使用80V FET 以实现最佳效率(请参阅 LM5145 5V/20A EVM)。  这将允许 HS 和 LS 位置各有一个 FET。 但是、这也取决于最高环境温度规格和气流可用性。   ：：：：：：：：： >                                        我已经检查过 EVM、但在 NVMFS6B25NLT1G 和 NVMFS6B14NL 中、两个 Rdson 都为高电平、这是我使用过的。因此、请您对 MOSFET  顶部 CSD19531Q5A 和下方的 FWS86068-F085进行评论 。 [th]一般而言、80V FET 比100V 器件更高效-查看我们在 LM5145 5V/20A EVM 上使用的器件。 但是、您已经拥有的100V FET 似乎可以、只需将 Fsw 保持在250kHz 以下即可减少开关损耗。

    [/报价]

    尊敬的 Dinesh：

    以下是一些注释：

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    Tim、您好！

    在 EVM 中、您建议使用 Infineon BSC117N08NS5中的上部 MOSFET。Rdson 大约为12mE、因此我将在设计中使用 TI RDS on 中的 CSD19502Q5B 大约为3.5mE

    较低的 MOSFET： BSC037N08NS5对我来说很好，因为它的 RDS on 大约为3.4mE

    谢谢、

    Dinesh Grread

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    您好，Tim，

    我已将查询发送给 MOS 制造商、他们会建议我使用 ACE 合格器件、我会用新的器件型号更新您。

    我对限流器电路有另一个疑问、我创建了一个电路来限制输出电流。但我觉得电压在0.7V vf 之前通过二极管。 例如、我连接了一个3A 的负载、并且运算放大器和分压器产生的电压以 mV 为单位。

    该 mV 值仍然通过二极管、现在我有应该在14A 后的 FB 0.85。 您能否建议进行任何更正。我对限制器使用相同的反馈路径。 这会干扰反馈路径。

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    尊敬的 Dinesh：

    有关使用输出分流器进行恒流限制的更多详细信息、请参阅应用手册 snva829。

    https://www.ti.com/lit/an/snva829/snva829.pdf

    LM5146-Q1还提供电流限制功能、但会在发生 OCP 情况时进入断续模式并重新启动。

    此致、

    Tim

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    您好、Tim、

    我是否可以将 OCP 用作电流保护器，因为 OCP 可能会因 RDS 和温度而变化，而且我可以接受，因为我没有非常严格的值，我只要求没有人使用超过15安培的转换器，并提供短路保护。

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    是的、不应该是问题、这就是 OCP 函数的用途。

    此致、

    Tim

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    您好、Tim、

    在低侧 MOS 上、无负载条件下的电压尖峰很高、一旦我添加了一些诸如300mA 的负载 、尖峰将减小。

    我在低侧 MOS 处获取的 Vds 随附波形、在58V 时、尖峰将高达170V pk。 由于 MOS 的 VDS 为80或100伏、这可能对低侧 MOS 有害。

    您能否告诉我减少这种情况的原因和解决方案。

    现在、我已将 SW 频率降低至215kHz

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    查看应用手册 snva803以了解功率级布局。 看起来您具有很多寄生电感。

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    您好、Tim、

    现在如何减少这种情况，我是否需要使用某种类型的缓冲器或与低侧 MOSFET 并联的 TVS？

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    当然、在 SW 与 GND 之间尝试使用2.2欧姆和470pF 电容。 并添加一个10欧姆引导电阻器。