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[参考译文] LM3410:Y 器件的效率低于 X 器件

Guru**** 2524550 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3410

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/999594/lm3410-y-device-is-less-efficient-than-x-device

器件型号:LM3410

您好!

我们 根据数据表中的图24制作了一个原型、一切正常。

为了延长最终器件的电池寿命、我们希望优化效率、因此进行了以下更改

U1 LM3140Y WSON 封装、而不是 LM3410X MSOP

D1 Vf=310mV 而不是 Vf=470mV

L1 22uH 代替10uH (来自同一制造商的几乎相同的系列、Isat、DCR 等、只是占用空间更大)

C2 10uF 而不是2.2uF

根据图24、这两种设计之间的其他所有内容(PCB 布局等)是相同的。  

 工作台电源上具有5V 输入的应用

LM3410X 消耗的功率为~648mA/~3.24W  

LM3410Y 消耗的功率为~699mA/~3.48W

在两种设计中、通过三个 Cree XP-G2 LED 的电流均为~310mA。

最终器件将由5V 稳压输入或1s 锂离子电池(标称值为3.7V)供电  

您对此行为有什么建议吗? 使用数据表最后一节中的公式、我们应该已经实现了~120-150mW (包括使用525kHz Y 器件实现的~30mW)更高的效率、而 我们实现了~240mW 更差

我们提供了原理图、PCB 布局(如果需要)、尽管这两个原型都可以正常工作。

提前感谢您的任何建议。

  • 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、Nikola、

    您应该能够在较低的开关频率下使设计更加高效。

    我必须计算这两种设计才能查看运行参数。  您使用的电感器是什么(器件型号)?  您使用的是什么二极管?

    此致、

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    您好、Irwin、

    感谢你的答复。

    对于 X 器件、我们使用以下器件型号:

    D1: B0530WS RR

    L1: NRS4018T100MDGJ

    对于 Y 器件设计:

    D1:RSX051VYM30FHTR

    L1: NRS6045T220MMGK

    此致、

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    您好、Nikola、

    我查看了两种不同的设计、并大致计算了运行参数、请参阅下文。  X 器件的 D1的额定电流并不是您设计的平均电流。  我认为所发生的情况是、二极管升温会导致 VF 降低、因此两个二极管之间的 VF 可能没有太大差异。  功率差异不会解释您看到的差异。  在电路板之间切换二极管并查看功率损耗差异可能会有所帮助。  我怀疑它可以忽略不计。

    我不知道的唯一变量是电感器的磁芯损耗。  数据表中未提供此信息(这对于现成的电感器很常见)。  您可以尝试从供应商处获取信息、也可以搜索他们的网站、以查看您是否可以找到该信息。  Y 器件电感器的物理尺寸较大、因此根据磁芯材料的不同、损耗可能更高。  检查这一点的一种方法是在同一器件系列中使用更高值的电感。  绕组电阻较高、但磁芯损耗应较低。  您可以尝试47 μ H 或68 μ H 来查看损耗是上升还是下降、或者尝试不同的电感器供应商、或者如果您有电感器、则将22 μ H 的两个串联。  如果它下降、则磁芯损耗占主导地位。  Coilcraft 有一个损耗计算器、其中包括磁芯损耗、这对于查看电感损耗所在的位置非常有用。  我怀疑电感器磁芯损耗、因为没有其他东西看起来很突出。

    LM3410X       LM3410Y    
    输入电压 5.   输入电压 5.
    VLED 9.   VLED 9.
    fsw 1600000 Hz   fsw 525000 Hz
    输出电流 0.31. A   输出电流 0.31. A
    指示 0.00001 h   指示 0.000022 h
    占空比 0.44444444     占空比 0.44444444  
    2.77778E-07   8.46561E-07
    TOFF 3.47222E-07   TOFF 1.0582E-06
    DIL 0.138888889 Apkpk   DIL 0.192400192 Apkpk
    亮度检查 0.138888889 Apkpk   亮度检查 0.192400192 Apkpk
    Isecave 0.558. Aave   Isecave 0.558. Aave
    IPEAK 0.627444444 Aapeak   IPEAK 0.654200096 Aave
    Vfdata0.6A 0.44.   Vfdata0.6A 0.37.
    Rind 0.15 电阻   Rind 0.107. 电阻
    Pwind 0.0467046 W   Pwind 0.033315948 W
    Pdiode 0.1364 W   Pdiode 0.1147. W

    电流纹波较低、因此我无需计算电感器中的 RMS 电流。

    此致、

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    您好、Irwin、

    感谢你的答复。 磁芯损耗是合理的、因此我们将研究 DCR 明显较低的 Coilcraft 电感器或电感器。  

    在单独的注释中、我们已经为 LM3410计算损耗等创建了一个电子表格、但其详细信息不如您所引用的详细信息。 是否 有可用的 LM3410计算器文件(LM3410页面上仅提供按需仿真)。

    此致、

  • 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、Nikola、

    只需澄清一下、电感器的 DCR 不需要更低。  如果是磁芯损耗、则 DCR 可能必须升高或使用不同的部件。  电感器的两个主要损耗是磁芯损耗和导通损耗(可能是直流损耗和交流损耗)。  磁芯损耗必须由磁芯材料、磁芯材料量、磁通摆幅和频率引起(存在更多、但这些是主要因素)。  可以计算磁芯损耗、但大多数电感器供应商不提供所需的信息、因此很难弄清磁芯损耗。  越来越多的电感器供应商在其网站上提供计算器。

    至于 LM3410计算器工具、我认为不存在。  我为我创建或检查的任何设计创建这些。  大多数计算都是针对拓扑(与使用的器件无关)、所用器件或器件的一些使用规格。

    此致、

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    您好、Irwin、

    再次感谢您的回答。 我们已在其网站上根据计算器/分析仪订购了一些 Coilcraft 电感器、并将使用它们测试我们的原型板。  令人惊讶的是、没有很多电感器供应商会更广泛地提供此类信息。

    此致、