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[参考译文] TPS92518-Q1:输出电流随输入电压而变化

Guru**** 2502205 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS92518

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/1000936/tps92518-q1-the-output-current-varies-with-respect-to-the-input-voltage

器件型号:TPS92518-Q1
主题中讨论的其他器件:TPS92518

大家好、

我们希望您在以下客户咨询方面提供帮助。

我们在汽车应用中使用 TPS92518控制器。 我们的条件如下:

Vin = 9..32V
VLED = 2..12V
Iout = 20..100mA

在这些条件下、我们决定了电感和 R_sense 的以下组件值:

L = 330uH -> I_PEAK _PEAK 约为30mA
R_sense = 2.2 Ω

这应解决0-115mA 范围内的 Iout 问题、转换器应以 CCM 模式运行。

现在、我们发现选择的输出电流越低、它依赖于输入电压的程度就越高。 这意味着、当输入电压为30V 时、预期输出电流为20mA 时、我们测量的输出电流为30mA。 在输入电压= 9V 时、我们测量的输出电流= 18mA。

Q1:这是因为控制器不是针对该范围内的电流而设计的吗?
Q2:组件值的设计是否错误?  

此致、

Danilo

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    您好 Danilo、

    我能否以十进制或十六进制获得正在使用的 LEDx_toff_DAC 设置以及 LED_PKTH_DAC 设置(对于 LEDx_toff_DAC、我返回计算结果并获得大约21个十进制值)?

    如果 Ipeakpeak 为30mA、低于15mA 平均值、则电感器电流将变得不连续。  但低于该电平的调光会变得非线性。

    我必须知道该设计的值、以便能够计算输入电压/输出电压范围内的运行情况。

    此致、

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    您好、Irwin、

    感谢您的回答。

    LEDx_toff_DAC 设置为22十进制。

    我们的输出电流应通过 LED_PKTH_DAC (模拟调光)进行调节。 因此、它处于十进制的78.255范围内(20ma.100mA I_OUT_AVERAGE 或35.115mA I_OUT_PEAK)。

    此致、

    Matthias

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    您好、Matthias、

    我根据上述信息计算了您的设计(见下文)。  它似乎应该具有连续电流、在19.85mA 时平均为低电流、在100.3mA 时平均为高电流、峰间电流纹波为31.2mA。

    您使用的 MOSFET、飞轮二极管、电感器和电流感应电阻器的器件型号是多少?  在上面的测试中、LED 电压是多少(输出电压)?  我使用6V 进行计算。  您是否使用示波器查看过任何波形以了解其工作原理?  我会检查开关节点、以查看高输入电压和低输入电压下的波形是否一致(导通时间将在高输入电压和低输入电压之间变化)。  开关频率将是一个检查频率、以查看它是否接近应有的频率、我可以通过更改我创建的 Excel 工作表来计算它。  此外、最好查看电流感应电阻器电压。

    VINLOW 9.  
    Vinhigh 30 9-32是范围
    Ioutlow 0.02 A  
    Ioutl大腿 0.1. A  
    Vledlow 2.  
    Vledhigh 12.  
    Vledcalc 6.  
    指示 0.00033 h  
    RCS 2.2. 电阻  
    LEDtoffdac 22. 十进制  
    LEDpkdacL 78 十进制  
    LEDpkdacH 255. 十进制  
    Vcsl 0.078  
    Vcsh 0.255.  
    IpkL 0.035454545 A  
    IpkH 0.115909091 A  
    TOFF 1.7166E-06  
    杜特尔 0.6666667    
    杜迪什 0.2.    
    3.43321E-06  
    4.29151E-07  
    去毛 0.031210986 APK  
    双联 0.031210986 APK  
    偶联 0.031210986 APK  
    Iavel 0.019849052. Aave  
    Fswl 194181.8182 Hz  
    Fswh 466036.3636 Hz  
    Iaveh 0.100303598 Aave  

    此致、

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    您好、Irwin、

    首先、我通过输出端的分流器测量了 I_OUT (黄色1mV = 1mA)。 绿色曲线表示开关节点的波形。  

    第二次测量显示了 R_sense 两端的压降。

    测量是在6.6V 的输出电压下进行的。 当输入电压从9V 更改为30V 时、输出电压最高可变为7.3V。

    LED_PKTH_DAC = 78 (20mA)

    V_IN = 9V:

    1。

    f = 160kHz

    D = 0.77

    I_OUT = 19.2mA

    V_OUT = 6.6V

    2. R_sense 上的电压= 2.2欧姆

    在这里、您可以看到电压降遵循预期的过程。 测得的 V_PEAK = 78mV

    V_IN = 30V

    1。

    f = 616kHz

    D = 0.20

    I_OUT = 33mA

    V_OUT = 7.3V

    2.

    在这方面,我无法进行可评价的衡量。 但是、如果您忽略由于我的测量而导致的示波器分辨率的峰值和不精确度(对于该测量、分辨率为49mV /步长)、它仍然接近78mV 峰值。

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    Matthias、您好!

    感谢您提供示波器图片。  请注意、在30V 输入时的开关节点波形上、下降时间下降时间比9V 输入时长?  我认为、在低电流下、开关节点无法快速压摆、从而导致平均电流增加。  当 TPS92518达到峰值电流阈值时、MOSFET 关闭。  当开关节点压降时、电感器仍会看到施加的电压、从而产生实际更高的峰值电流。  此外、当达到峰值电流阈值时、关断时间开始、从而缩短电感器电流下降的时间(续流二极管导通时)。  这两个因素将使平均电流更高。

    您使用的 MOSFET、飞轮二极管、电感器和电流感应电阻器的器件型号是多少?  您是否有设计的原理图?

    此致、

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    是的、确实如此。 这就是增加平均电流的原因。
    以下是器件型号:

    MOSFET:DMT10H072LFDFQ

    续流二极管:SS1FH10

    电感器:SRN4018-331M

    电流感应电阻器:2.2欧姆电阻器、容差为1%

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    您好、Matthias、

    因此、我找不到所有信息、例如电感器的绕组电容、但我认为 MOSFET 可能在这里占主导地位。  如果您在从30V 到零的数据表中查看 Coss、我得到了200pF 的低值。  续流二极管还具有一些电容、因此会增加电容、但仅使用200pF 电容、峰值电流为35.5mA、30V 时、压摆时间为170ns。  但是、在500KHz 时、也就是开关周期的8.5%、我看不到上面示波器图的时基。  更重要的原因是二极管和 MOSFET 非线性输出电容。

    对于该电流电平、MOSFET 肯定太大。  即使在100%导通时间、100mA 时的导通损耗也小于1mW。  二极管也位于大侧。

    如果仍然存在问题、我会对寄生电容较低的部件进行微调、并可能针对较低的开关频率(较大的电感器)进行设计。

    此致、

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    您好、Irwin、

    30V 时测得的压摆时间实际上约为200ns、因此您所说的值大于170ns。
    您是否会为此应用推荐一个 MOSFET +二极管?

    此致

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    您好、Matthias、

    我进行了搜索、发现的小型 FET 不多。  以下器件是示例。  您甚至可以尝试 BSS123、这是一种额定电流为150mA 的小型常见 MOSFET。  我想这取决于您对 MOSFET 的压降大小、115mA 时的6欧姆电阻为0.69V、但输出电容非常低。  最大输出电流为115mA、是多少?  您还需要使用100V 还是可以使用60V?

    MOSFET: DMN10H700S-7、FDT461N、ZXMN10A07ZTA

    二极管: BAT46

    我将计算最小器件的这一数值、因此存在一定的裕度、但您可能需要更多的裕度、具体取决于您的工作环境。  如果您的最大输入为30V、则在较低电压下有更多选择。

    此致、