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[参考译文] 低电流消耗设计

admin
Guru**** 1626620 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54386
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/1135747/designing-for-low-current-draw

器件型号：TPS54386PWPR

我查看 PCB 上的功率调节电路、因为我需要减小尺寸、我注意到它的设计明显过度。 看起来、设计电路的人最初只是复制了其中一个参考设计并将其称为一天、尽管它与我们的规格不匹配、因此我继续进行了必要的数学运算以重新设计它。 结果是、我们的预期电流消耗非常小；每个输出的电流消耗大约为100-200mA、因此数学运算结果表明我不确定是正确的。 以下原理图是否合理、或者我缺少什么？ 该电路接受24V 输入、输出5V @ 155mA 和3.3V @ 100mA。

最后、我知道 TPS54386对我们的设计来说是过分的；遗憾的是、我们已经为1000个生产单元准备了器件、因此我们至少需要用它来处理。

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    TI__Guru**** 1626620 points
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    您好 Jeffrey、

    我的同事稍后会给您回复！

    BRS

    Zixu

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    您好、Zixu、

    对此进行了任何更新？

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    您好 Jeffrey、

    很抱歉耽误您的回复、感谢您联系我们。  

    上面显示的原理图是来自原始超规格设计还是更新的原理图？

    谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    您好 Jeffrey、

    建议您不需要这么大的电感器。 请遵循下面显示的公式：

    在这里、最大输出电流意味着3A、我们不需要使用0.1-0.2A。 请根据更新的电感器值重新选择 Cout。

    任何不清楚的信息、请告诉我。 谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    您好、Lucia、

    我包含的设计是更新后的设计。 此外、如果我理解正确、我应该使用3A 作为最大输出电流、即使我们预计仅消耗0.1-0.2A 电流。 是这样吗？ 在这种情况下、我是否可以提供额定电流仅为预期实际电流的电感器、或者我是否需要找到能够处理3A 电流的电感器？ 如果我将 ILIM2接地、能否将1.5A 用作该电路的最大输出电流？ 这是否意味着我需要为输出1的最大值使用4.5A、因为这是电流限制阈值的所在？

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    TI__Guru**** 1626620 points
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    您好 Jeffrey、

    我的同事 Lucia 明天将给你答复！

    BRS

    Zixu

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    您好 Jeffrey、

    是的、你是对的。 但请根据电感器均方根电流和峰值电流检查额定电流和饱和电流。

    谢谢

    BRS

    卢西亚

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    您好 Jeffrey、

    我的意思是，在这个公式中，我们建议使用3A*K 作为峰间纹波。 对于额定电流、您需要考虑额定电流、饱和电流以及电流保护限制。  这可确保即使在输出短路期间电感器也不会饱和。 当电感磁芯材料饱和时、电感会降至极低的值、从而导致电感电流快速上升。

    BRS

    卢西亚

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    您好、Lucia、

    如果我正在正确计算此值(因此使用600mA 作为最大纹波、而使用100mA 作为最大输出电流)、我可以将电感器减小到15uH、5V 时的纹波电流为475mA、3.3V 时的纹波电流为357mA。 这明显大于我的预期电流消耗；这是否会成为问题？

    此外、这似乎意味着我的饱和电流为338mA 和279mA、因此我要寻找一个额定电流至少为100mA 的15uH 电感器和至少为340/280mA 的饱和电流。 此外、我需要47uF 的输出电容。 这有道理吗？

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    TI__Guru**** 1626620 points
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    您好 Jeffrey、

    我的同事 Lucia 将在下星期一之前给你答复！

    BRS

    Zixu

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    您好 Jeffrey、   

    它不仅取决于电感器的额定电流和饱和电流、还需要考虑电流保护限制。 例如、当器 件进入电流保护模式时、电感器的饱和电流额定值至少与保护电流限值一样大。  这可确保即使在输出短路期间电感器也不会饱和。 当电感磁芯材料饱和时、电感会降至极低的值、从而导致电感电流快速上升。 如果您希望此电流保护功能正常工作、还请根据此选择电感器。  

    此外，在公式中，可以 使用3A*K 作为纹波峰峰值。

    如有任何不清楚的情况、敬请告知。

    BRS

    卢西亚

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    您好、Lucia、

    我了解 由电感器饱和引起的问题；该部分是有道理的。 令我感到困惑的是、尽管输出1的标称过流限值固定为4.5A、数据表中的示例仍可为两个输出计算2.25A 的饱和电流。 这是不是正确的吗？ 或者、我是否缺少电路中防止短路情况下饱和的其他部分？

    此外、峰间纹波是否大于我的最大预期电流是一个问题？

    谢谢、

    Jeffrey

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    您好 Jeffrey、

    我的同事 Lucia 将在下星期一之前作出答复！

    BRS

    Zixu

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    您好、Zixu、

    很抱歉，我在过去两天都不在城里了。 我想知道卢西亚是否能够在本周结束前回答我的问题？

    谢谢、

    Jeffrey

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    您好 Jeffrey、

    由于国家假期的缘故，我的同事卢西亚将在8月10日之后作出答复。

    BRS

    Zixu

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    您好 Jeffrey、

    (1)令我感到困惑的是、尽管输出1的标称过流限值固定为4.5A、数据表中的示例仍然为两个输出计算了2.25A 的饱和电流。 这是不是正确的吗？

    ---从数据表的9.2.1.2.2电感器选择部分可以看出 ，电感器饱和电流的计算是基于最大负载时的最大峰值电感器电流。 我应该说、这是一项必须且最严格的要求、要求 最小饱和电流额定值为2.25A。 选择电感器时、 电感器饱和电流不得小于最大峰值电感器电流。 当您查看过流保护时、理想情况下、建议电感器的饱和电流额定值与高侧开关电流限值一样大。

    (2)纹波峰-峰值是否大于我的最大预期电流是个问题

    ---当负载较轻且峰峰值纹波大于最大预期电流时，该器件将进入非连续模式，但仍能正常工作。

    希望这对您有所帮助。 任何不清楚的信息、请告诉我。 谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    您好、Lucia、

    这对我们有很大帮助。 我将使用2.25A 作为饱和电流。 最后一个问题：您提到了使用600mA 的纹波电流；数据表中的图23还包括200mA 和400mA 的响应曲线。 我能否使用200mA 作为纹波电流、因为它更接近我的预期电流消耗？ 它会将我的电感升至~33uH、这仍然明显低于我最初发布的原理图中的180。

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    TI__Guru**** 1626620 points
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    您好 Jeffrey、

    这取决于您的应用。  较低的电感对应于更快的瞬态响应、更小的 DCR 和更小的尺寸。 但电感过低会产生过大的电感电流纹波、从而在满载时错误触发过流保护。 由于电流纹波更大、因此它还会产生更多的电感磁芯损耗。 通常、我们建议 K 为20%-60%。 如果22uH 的尺寸可以满足您的要求、则可以根据您的应用使用200mA 的纹波电流。 另请在您的评估板上查看此内容。 谢谢！

    任何不清楚的信息、请告诉我。 谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    您好 Jeffrey、

    请检查33uH 的尺寸是否符合您的要求。 很抱歉、上次答复中有22uH、这是一个拼写错误。 谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    您好 Jeffrey、

    我将首先结束这一威胁。 如果将来有任何问题、请重新打开。

    BRS、
    卢西亚