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[参考译文] TPS92515HV:TPS92515HV 的电流输出为低电平

Guru**** 2517860 points


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/765529/tps92515hv-current-output-is-low-for-tps92515hv

器件型号:TPS92515HV

尊敬的 TI:

我实施了基于 WebBench 工具的设计、除了电流输出低15%之外、它几乎运行良好。

这是我的设计。

我对 Web Bench 设计做了一些修改--我将电感器增加到220uH,并且由于我需要以40Hz 的频率打开和关闭输出电容器(有点慢,如果我记得对了,允许 Coff 下降到太低),所以省去了输出电容器。 我还添加了 R5以帮助保持其运行、添加了 IADJ 作为外部输入(我的测试为2.4V)、并添加了反激式二极管以获得 LED 接线电感。

电流设定点应为2A、电阻为113m Ω、因此我本来希望它有点低、但我测量的是1.715A 而不是2A。 我是否需要安装较小的 Rsense、或者是否有其他因素限制输出电流? 我尝试更新 WebBench 中的器件(将电感器设置得更大、使输出电容器为1pF)、但改变感应电阻似乎没有改变声称 LED 平均电流为2A 的运行值。 我尝试强制它使用80m Ω 电阻器、仿真运算值根本没有变化。 我怀疑它没有正确地对更新的电感器和电容器建模、因为我知道电感器将看到更多纹波电流。

尽管如此、我使用 Web Bench 估算的电感器电流纹波手动进行了 Rsense 计算、结果仅为113m Ω、因此我有点困惑。 如果 Rsense 和 Iout 之间的关系是线性的、那么我预计只需要102m Ω 的 Rsense。 但是、C6的大小或其他问题、或者添加 R5会改变数学原理吗?

我在这里实现了电路板、很高兴尝试任何建议的修改。

  • 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。
    另一个信息是、输入电压为48V、输出电压为~36V、我的电源不受电流限制。 当我移除 LED 并仅测量通过万用表的电流(无负载)时、它提供1.745A 电流。
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    您好 Brian、

    R5将影响 Coff。 如果添加一个与之串联的二极管、则不必再稍微降低电阻值。 我将为您的设计运行一些计算。 R13/R14和 J3在原理图上不可见、因此我将使用2.4V 作为 Viadj。 当 Viadj 为2.4V 且 Rsense 为120m Ω 时、峰值调节为2A、平均值将更小。 Rsense 和 Iout 之间的关系不是线性的、但如果纹波较低、则不远。

    我看了您的电感器、您能看一下电感器中的电流吗? (如果没有输出电容、您可以查看 LED 电流)。

    当我完成一些计算时、我将返回到这里。

    此致、
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    非常感谢您的帮助! 我更新了我的 Web Bench 设计、使其与我的设计非常相似、而不是470k 电阻器。

    当然、我无法添加 R5。 是的、忽略 Ruvlos 和 CDIM、我会处理它并在其他地方进行滤波。

    打印设计操作点似乎已损坏(连续下载26字节垃圾文件三次)、并且无法复制数据、因为数据是不可选择的、但是...

    • LED Iavg 2.000 (有点可疑的精确)
    • 锂峰峰峰值0.256A

    我很怀疑模拟器可能是坏的。 如果 Rsense 可以从109m Ω 的最优值更改为120m Ω、并且仍然输出2.000A、这是非常难买到的。

    但我相信 R4、R5或二极管也有好的想法=)

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    我在 Web Bench 上运行了完整的 SPICE 仿真器、虽然它没有让我进行太多的探头、但却让我获得 LED 输出电流。 看起来平均值大约为1.85A (因此绝对不是2.000A)、我的实际测量值为1.715A。 都使用相同的 Rsense。 希望二极管和电阻器的变化将使 Rsense 正常工作。 我至少相信、在电阻比所需电阻大10%的情况下、仿真输出结果会使电流下降~10%是合理的。

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    您好!

    在0.120欧姆时、峰值调节将为2A、如仿真所示。 如果电感器值保持220uH、则根据原理图值计算将电阻器值降低到0.112欧姆。 一些磁芯材料随电流电平改变电感、这在离线升压转换器上很常见、因为离线升压转换器通常是磁体。 您使用的电感器是一个电感器、因此我将查看电感器电流、以确保电流纹波以及开关频率是合理的(只需查看其漏极波形即可)。

    使用 Vin = 48V、Vout = 36V、Iout = 2A、roff = 130k Ω、Coff = 470pF 时、您的设计的计算结果为:
    VCS = 0.24V (我将测量此值以确保其精确、这是峰值电流跳变阈值)
    TOFF = 1.721us (也可以测量并将影响峰间电流纹波)
    fsw = 145KHz (同样、需要测量的值)
    DIL = 0.282A (峰间电流纹波、这意味着必须针对2A + 0.282A/2 = 2.141A 计算 Rsns)
    Rsns = 0.112欧姆(0.24V/2.141A = 0.112欧姆、布局很重要、这种铜迹线会增加该电阻、从而使输出电流更低、您可以通过查看峰值电流感应来检查它是否达到0.24V、 如果电流较低、则感测路径中的电阻更大、仅 Rsns)

    此致、
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    谢谢!

    我将购买110m Ω 电阻器和100m Ω 电阻器、以了解影响是什么。

    我应该提到、我的实际输出电流与仿真不匹配、它实际上是1.715A 平均值、而不是仿真建议的1.85A。

    此外、作为参考、这是我选择的 PCB 布局。 由于二极管和电感器的物理尺寸、这是一个有点大的电感环路、但如果您看到一些奇怪的东西、请告诉我!

    您是否最终得出结论认为不需要与 R5串联的二极管?

    如果您想知道、C15是一个47uF 80V 电解电容器。

    感谢您的帮助!

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    您好 Brian、

    需要一个与 R5串联的二极管。 当输出跳至36V 时、该节点将是您不需要的下拉电阻器。 二极管会使其反向偏置并脱离电路。

    这只是图片吗? 引脚1和2好像连接在一起? 没有任何东西会跳出来。 您是否看过电感器电流?

    Viadj 是否足够高、使 VSNS 为240mV?

    此致、
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    明白了。 如何估算 R5值的变化?

    是的、就是这张图片。 芯片引脚1位于右上角、因此引脚6和7连接在一起。

    在2.4V 电压下测量的 Viadj 不到几个百分点。

    缺失的二极管是否可能导致输出的电流过小? 我希望一些巧妙的返工能够让我在现有板上串联。 R5可能是100k 而不是470k?
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    您好 Brian、

    如果您的 ROFF 值为130千欧、则假设它为 GND 或零伏。 上拉电阻 R5需要能够将 Coff 引脚拉至1.243V 以上、因此如果您的 R5变为5V、则减去二极管压降0.7V、并且您的拉电流为4.3V。 现在是分压器、例如、如果 R5为130千欧、与 ROFF 相同、它将能够将 Coff 上拉至4.3V/2或2.15V、这是可行的。 由于 Vout 为36V、R5连接到5V、因此需要存在二极管、因为 R5将成为 Coff 的下拉电阻。 您也可以计算此值、但不需要二极管是否存在、因为它将反向偏置。 此外、如果 R5未被二极管阻止、则会失去许多可变关断时间的优势、从而使电流纹波保持恒定(这意味着会影响稳压)。

    此致、