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[参考译文] 非典型应用的功率级选择

Guru**** 2378650 points
Other Parts Discussed in Thread: LMG5200, TPS28225, BQ500101, CSD87334Q3D, TPS51604, CSD97395Q4M, CSD97396Q4M
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/922838/power-stage-selection-for-atypical-application

主题中讨论的其他器件:LMG5200TPS28225BQ500101CSD87334Q3DTPS51604

您好!

我正在构建一个晶体管桥驱动谐振负载的系统、并且我正在选择合适的功率级。 以前我成功地使用过 LMG5200模块、但是、由于我现在正在使用的变体将以低得多的功耗和电压运行、因此我希望通过使用硅基解决方案来降低成本。

最大总线电压为20Vdc、RMS 电流范围为6-10A。 PWM 信号具有固定的50%占空比和300-800kHz 范围内的频率。 该电路在闭环中工作、PWM 波形直接源自谐振负载、因此从功率级汲取的电流始终为正弦且与电压同相、因此可以在接近 ZCS 模式的情况下工作、 因为换向只会在电流过零并反转方向后出现较小的延迟。

目前、我对使用 bq500101功率级或将 TPS28225用作驱动器的 CSD87334Q3D 电源块犹豫不决。 由于高集成度和极低的成本、bq500101对我来说非常有吸引力、但它会带来更低的负载电流、并且(根据仿真模型)似乎在顶部和底部放置具有不同 RDS 的晶体管、从而在50%占空比下导致明显更大的损耗。 我还担心超过建议的600kHz 工作频率。 此外、我不确定集成的过零(类似器件中的 SKIP#)比较器是否会带来问题、但是、TINA 软件中的仿真表明它实际上在器件中被禁用。 您能否确认 bq500101器件中是否禁用了该比较器、内部 MOSFET 的通道电阻是多少?

或者、您能否为我推荐更适合此应用的不同功率级?

此致、

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    您好、Dawid、  

    我在 BQ500101数据表中看不到过零信息。

    您在哪里看到它?

    谢谢

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    您好、钱

    我所说的是随附的屏幕截图( 数据表第6页)中突出显示的比较器。

    数据表中未对其进行说明、但在类似的驱动器 IC (如 TPS51604)中、它负责 ZCD 功能、该功能可通过 SKIP#引脚进行控制。 虽然 DTR 中未进行说明、但方框图显示它已永久启用、而 TANA-A 仿真和未提及则表明它已永久禁用。 这就是我要求澄清的原因。

    此致、

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    您好、Dawid、

    BQ500101中禁用了 ZCD 功能。

    如果您希望使用频率高达800kHz 的滤波器、您可能会期望更高的开关损耗、但除此之外 、可以在该频率下运行。

    对于大多数功率级、高侧 FET 具有更高的 Rdson、因此在 较高的占空比下预期会产生更高的导通损耗。 如果您想在高频率和高电流条件下使用、可能需要优化热设计。 如果难以管理、您还可以考虑使用具有较高额定电流的器 件、例如 CSD97395Q4M 或 CSD97396Q4M。

    最棒的

    清泉

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    您好、Qingquan、

    感谢您的回答。

    是否计划更正 BQ500101数据表中的方框图以从其中排除 ZCD 比较器?

    我已经研究过您建议的功率级、 CSD97396Q4M 似乎提供了更低的损耗、但我不确定我对50%占空比的耗散乘法器估算的准确性。 由于它和 BQ500101基本上是直接替代产品、因此我想我只会评估这两款器件在现实系统中的性能。

    至于热管理、我计划将散热器直接放置在功率级下方的裸露接地多边形上、因此散热过孔将直接向其传递热量。

    我还有一个问题-对于这些功率级的 VIN 去耦电容器、TI 有什么建议? 我找不到任何可用作参考的评估板。

    此致、

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    您好、Dawid、

    我 建议在 功率级(如顶层)的同一层上放置一个0.1~1uF/0402 (或0603) X6S 或 X7R、并将该电容器尽可能靠近放置、以最大限度地减小寄生电感。 然后在非常 靠近功率级的顶层或 功率级的底层再添加3~4x10uF 或2x22uF。 关键是最大限度地减小 Vin 电容器和功率级之间的寄生电感。

    最棒的

    清泉

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    您好、Qingquan、

    感谢您的澄清。

    剩下的唯一事情是在真实示例中评估性能。

    此致、