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[参考译文] LMR14010A:+/-16.5V 反向降压/升压应用

Guru**** 2507255 points
Other Parts Discussed in Thread: LMR14010A, LMR36015

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/983787/lmr14010a--16-5v-inverting-buck-boost-application

器件型号:LMR14010A
主题中讨论的其他器件: LMR36015

您好、TI、

我设计了一个采用 LMR14010A 的 IBB。 我使用本 应用手册 作为参考。

设计如下:

-16.5V IBB 设计
输入电压 16.5.
输出电压 -16.5
输出电流 0.5. A
最大电压 33.
频率 700000 Hz
ΔIL 选择 0.15 A
效率 0.82.  
l 计算 0.000086 h
l 选择 0.0001 h
ΔIL 实际值 0.130 A
IPK 1.175. A
IVALLEY 1.045 A
IAVG 1.110 A
稳压器 LMR14010A  
电流限制 1.5 A

我已经构建了设计、现在我正在进行验证、但我遇到了一个问题。

此设计旨在在-16.5V 时处理0.6A 电流、但实际用例将大约为该值的1/2 (0.3A)。 在我构建的3个样本中、所有样本在0.6A 之前开始出现异常行为、其中2个样本在0.5A 之前发生。

这是我在500mA 输出下的最佳采样。

您可以看到、它运行正常。 纹波电流在我的计算中几乎是准确的。 当我增大电流时、它最终开始看起来像这样:

起初、我以为我可能会饱和、但看一下峰值电流、情况似乎不是这样。 电感器的额定电流为1.7A (连续和饱和)。 我最初还想、我可能会达到器件的1.5A 电流限制、但再说一次、这似乎在该限制范围内。 另一个想法是 IC 有可能达到温度限值(在结点为170)。 热量确实 会加剧此问题。 我看到案例接近100C。 热量可能是主要问题、以及该部件试图耗散的热量。 在0.5A 时、我看到效率为~80%、这与耗散的~2W 相关。 再说一次、这可能是这里的主要原因、但我想确保这不是次谐波振荡?

在这种模式下、增大输入电压可解决此问题、这让我想知道这种可能性。 那么、这是我的主要问题。 您认为这是否像次谐波振荡、您是否遇到过这种情况?由于此器件内置了压摆率补偿、是否可以执行任何操作? 作为一个 SIMPLE SWITCHER 是不错的、因为它很简单、但可能不是很好、因为我无法对补偿网络做任何事情。

谢谢

  • 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。

    约书亚、您好!

    从您的波形中可以看出、您正在接近器件的峰值电流限值、典型值为1.5A。 我无法确定确切的值、但它似乎接近1.5A

    我可以看到我是否可以找到电流限制的展频。

    如果您的应用允许减少纹波和/或增加输出滤波器的电感、则可能需要增加 FSW。

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    Marshall,

    感谢您的反馈。 如第二幅图所示、我将达到1.35A PK。 如果电流限制的容差为10%、则可能会出现这种情况。

    但是、在我测试的"较差"样本上、最大值仅为1.235A PK。 因此、容差需要甚至低于10%。 请参阅下面的屏幕截图:

    这对您是否看起来像次谐波振荡? 请注意、我尝试将输出电感加倍、但这没有改变。 再说一次、增大输入电压可以解决该问题。

    [编辑]是的、我正在研究其他稳压器选项。 大家都知道、这款稳压器是一款固定频率稳压器(700kHz)、我想在继续到另一个器件之前了解一下正在发生的情况、并了解由于补偿是在内部完成的、是否有任何事情可以解决这个问题。

    此致。

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    约书亚、您好!

    您根据观察结果提出了一个很好的参数。 虽然您的电感器在应用中看起来相当合理、但您似乎正在接近50%的直流电压、并且行为可能是 SHO 的特征。

    根据您提到的事实、这可能是一个稳定性问题。

    对于这些类型的设计、有时 IBB 图片中包含的 RHP 零点可能会有点棘手。

    您的输出电容器是什么? 您是否尝试过对其进行操作。

    遗憾的是、我的建模工具对于该器件非常有限。 如果您能够灵活地 选择器件、我可能会更好地支持您、例如您选择 LMR36015进行 IBB 配置。

    如果您有兴趣、我们可以通过电子邮件进行讨论。 我可以在您手中获取 EVM。

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    如果您还没有使用 CFF、则可能还需要 CFF。

    22pF 是一个很好的开始。 对于 IBB 设计、我必须使用接近1nF 的 CFF!  

    CFF 将有助于减轻与 RHP 零点相关的相位损耗。

    现在、我很难找到 RHP 零点的推导...我想说它与降压/升压相同、但我不是积极的。

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    您好、Marshall、

    感谢您的反馈。 我的输出电容器是330u 25V UCV 系列 Panasonic 电容器。 根据我的计算结果、这远远超出了满足电压/电流纹波要求以及瞬态负载响应所需的范围。 之所以选择该器件、是因为它是我手头上的器件、否则、我可能会挑选出更小的器件。 我有一个1U 陶瓷点空白、后跟这个电容器。 根据您的建议、我使用了1500u、35V 电容、但观察到开关波形没有明显变化。

    当我构建演示板时、我在 CFF 位置有470p。 事实证明,这是一个问题,在轻载条件下会导致不稳定的行为,这与以前发布的示波器照片看起来非常相似。 我目前在这一职位上没有上限、但我曾尝试在早期设置一个10pF、以查看它是否有帮助、但同样、没有变化。 但是、我没有尝试该电容器的其他值。

    我愿意改用另一个稳压器 IC、但我想完全了解当前 IC 为何不满意。 此外、我知道这非常不受欢迎、但我更喜欢使用具有引线的 IC。 我已经被无引线器件所钻得太多了。 他们当然是未来,我只是尽可能的抗拒。

    此致、

    Josh

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