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[参考译文] TPS56637:这种类型的开关稳压器是否可支持反向驱动?

Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS56637, LM61460

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/936545/tps56637-is-a-switching-regulator-of-this-type-backdriveable

器件型号:TPS56637
主题中讨论的其他器件: LM61460

我想使用 TPS56637 (或可能使用 LM61460)在高达几安培(4A 至6A、我不确定)的电流下生成5V 电压。  我要将它生成的5V 线路插入一个电路、该电路可能已经或者可能尚未由大约5V 的不同电源(可能更高或者更低)供电。  [我们知道、另一个(USB)电源 不会灌入电流、即它不会尝试主动下拉高于其自身稳压电压的电压、因此从其角度来看、这是可以的。]

 这种情况对于 TPS56637 (或 LM61460)也是可以的吗?  或者、我是否需要使用 LM74700和尺寸合适的 MOSFET 等保护此类开关稳压器免受可能的反向电流的影响?

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    PS -我注意到 LM61460数据表警告:

    '不得允许输入电压降至低于输出电压。 在这种情况下、例如输入短路测试、输出电容器通过器件的 VIN 和 SW 引脚之间的内部寄生二极管放电。 在这种情况下、电流会变得不受控制、可能会对器件造成损坏。 如果认为这种情况很可能、则必须在输入电源和输出之间使用肖特基二极管。"

    当为 LM61460供电的电源不存在、但次级(USB)电源在电路中的下游更远时、这似乎是我所描述的设置的一个可能问题。  是这样吗?  如何正确配置 此处提到的肖特基二极管?

     TPS56637数据表简单地说:

    TPS56637可在4.5V 至28V 的输入电源电压范围内运行。降压转换器要求输入电压高于输出电压才能正常运行。"

    这是否意味着它也无法处理反向驱动的可能性、并且在任何情况下都确实需要反向电流保护?

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    PPS -我注意到、在 LM61460数据表的第8.4.3.2.1节中、"二极管仿真可防止流经电感器的反向电流..." 、并且二极管仿真与非连续导通模式(DCM)相关、显然 TPS56637也可以在该模式下运行。  这是否意味着这些器件中的一个或两个器件、如果配置正确、可以安全地连接到可能使用不同5V 电源供电的线路、而无需提供单独的反向电流保护?

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    你(们)好

      您是否希望并联两个电源? 什么是备用电源? TI 拥有可与降压转换器配合使用的 ORing 控制器产品系列、可用于这些应用。 您能不能更详细地介绍一下您的应用?

    此致、

    Gerold

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    (哎呀、还不打算点击"我的问题解决了"按钮-不清楚是否可以撤消?  希望你还能看到这个...)

    Gerold -关于应用: 我们正在为 Raspberry Pi (RPi)构建电机控制 HAT。

    正常运行时、除了为 RPI 和 HAT 上的某些其他组件提供5V 电源外、我们的 HAT 还将由一个大型2S 至6S LiPo 或7V 至28V 壁式稳健驱动其他电源总线(用于驱动电机和伺服)。

    RPI 本身还具有用于5V/3A 电源的 USB 输入。  对于上述的正常运行、HAT 上的5V 线路必须通过40引脚接头连接到 RPi 上的5V 线路。 [人们甚至可以使用 RPi 提供的5V 电压对 HAT 上的 MCU 进行编码、以方便地使用电源-但是、在此模式下、电机和伺服系统将不受电。。。]

    但是、我们必须准备好用户可能会意外地将 LPO 连接到我们的 HAT、以及将5V/3A 电源连接到连接的 RPI。  最后一段中的以下链接中的进一步讨论、 其中指出:"如果 HAT 反向为 Pi 供电、并且使用不尝试灌入电流的电源(如果其输入电压高于其调节电压、则将安全地停止/暂停调节)、则 HAT 上不包含 ZVD 是可以的。 如果您不确定或不知道、请包含 ZVD!"

    提前感谢您提供的任何进一步指导。  -Tom

    github.com/.../designguide.md

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    我在这里的问题(关于流入开关稳压器的反向电流是否是一个问题)似乎接近于最近在下面的链接中提出的问题。  我不确定在该链路上提供的答案(实现 具有0.4v 压降的肖特基二极管、用于提供反向电流保护)对我而言是否合适-在 我的应用中、在5V 线路上的4A 至6A 电流下、这种肖特基二极管会耗散太多热量。  我可能更喜欢低 RDS (on) MOSFET 和 LM74700控制器、但实际上我不想占用布板空间、因为这是不必要的?

    https://electronics.stackexchange.com/questions/518343/a-voltage-backdrive-on-dc-dc-converters

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    你(们)好

      让我们将其用作活动线程。

    此致、

    Gerold

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    尊敬的 Thomas:

    当在 TPS56637的输出侧强制使用另一个5V 电源并且其电压高于 IC 的输出电压时、结果与 IC 的模式相关。

    如果 TPS56637设置为 FCCM 模式、则电源将从输出侧传输到输入侧。 如果您的7V-28V 输入源没有灌电流能力、则会导致输入电压上升和 IC 异常运行。

    如果具有7V-28V 输入电压的 TPS56637设置为回波模式、则会阻止双向电源。  当 TPS56637的输出侧强制使用5V 电源时、降压转换器将停止开关。 如果 输出电压高于 IC 目标电压的125%、则会触发过压保护。 这意味着、如果5V 电压不超过 OV 值、IC 可与其他5V 电源配合使用。

    以上分析适用于在运行期间添加5V 电源的情况。 如果在 IC 启动之前添加了5V 电源、则 IC 将启动开关、并且仅在内部基准电压大于反馈电压后才开始斜升。  

    此致、

    Andrew Xiong

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    你(们)好

      这是否能回答您的问题?  如果是、我们将继续并关闭此 TT。

    此致、

    Gerold

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    尊敬的 Andrew:

    非常感谢您的想法。  对于 TPS56637的输出可能施加5V 电源(来自不同的电源)的情况、您建议 在 Eco 模式下而非 FCCM 模式下运行。  这很容易实现(通过将 MODE 引脚连接到 GND)。

    我的担忧是您的最后一句话:即、当发生什么情况时

    (a) 7V-28V 输入未应用于  TPS56637、但5V (来自不同的电源)被应用于其输出

    (b)有人稍后将7V-28V 输入插入 TPS56637、其输出已施加5V 电压(来自不同的电源)。

    从  TPS56637的角度来看、条件(A)是否正常?    TPS56637 在(b)中所述的条件下启动是否正常?

    非常感谢您的建议、

    Tom

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    Gerold -不完全是。 请立即在本主题中查看我的后续问题...  -Tom

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    Thomas、

    从您的描述中可以看到56637的5V 预偏置启动、您可以参考7.3.3、Andrew 的说法已经解释了这种情况会发生什么。

    从我的角度来看、ORing 设计应该是 Gerold 提到的更适合您应用的解决方案。

    如果您必须进行这样的设计、建议将56637 5V 输出设置得更高一点、在56637工作后、另一个5V 电源可能处于待机状态。

    裕昌

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    您好、Yuchang、Andrew 和 Gerold -

    我向  e2e 上的 LM61460支持工程师提出了同样的问题、其中一位回答非常简单:

    "只有当输入电压<输出电压时、才会出现反向电流。 如果 Vin 没有被主动拉低、这不会是问题(输入电容器将只保持在 Vout - Vdiode 上)。

    如果 Vin 被有源下拉、那么与输入串联的二极管会阻断反向电流。"

    实际上、当 Vin (连接到 Vreg)从 LiPo 上拔下时、Vin 会浮动、而不是主动拉低。  从上面的简单答案(对于 LM61450)可以看出、我所表达的情况似乎不会成为问题、因此(对于 LM61450)不需要二极管(以及与二极管相关的损耗)。

    本主题 中针对 TPS56637的答案更详细/细微、但似乎得出了相同的结论。  根据到目前为止收到的响应、将 TPS56637 IC 设置为 Eco 模式并输出5.1V、如果输出端出现大约5V (来自辅助 USB 电源)、我不会预计会出现问题、   是否将 TPS56637上的 Vin 插入到锂聚合物中。   

    如果有人不同意、请务必通过退货消息直接将我设置为。  否则、我会得出结论、这种设计情况是安全的。  :) 感谢大家的帮助!

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    56637应根据您的描述工作。

    裕昌