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[参考译文] TPS54561:支持100kHz 至2.5MHz 的开关频率范围

Guru**** 1139930 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54561
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/1166805/tps54561-supports-a-switching-frequency-range-of-100-khz-to-2-5-mhz

器件型号:TPS54561

您好 TI

通过在 RT/CLK 引脚和 GND 引脚之间放置一个电阻器、TPS54561的开关频率可在100kHz 至2500kHz 的宽范围内进行调节。

但是、根据数据表中的应用示例(用于7V 至60V 输入至5V、5A 输出的8.2.1降压转换器)、开关频率不能高于708kHz 和855kHz、这些频率可通过公式12和13计算得出、 因此、本应用示例选择了400kHz 的开关频率。


我的问题是、以 TPS54561器件为例、2500kHz 的最大开关频率只能在特定工作条件下支持、而不是在所有工作条件下支持?

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    您好、Kingson、

    是的、最大 Fsw 为2500kHz、只能在特定运行条件下支持。 根据 TPS54561的数据表、在高输入电压等过载条件下、最大频率受到限制。 在频率降低比率的情况下、转换器将实现频率折返。 请参阅下面的第7.3.11节。

    此致、

    Henry

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    你(们)好、亨利

    感谢您的回复。

    对于数据表中的应用示例(用于7V 至60V 输入至5V、5A 输出的8.2.1降压转换器)、根据等式28和29、开关频率不应大于708kHz 和855kHz。

    如果我们需要1.0MHz 的更高 Fsw、我们该怎么办? 或者、您能否举一个 TPS54561降压转换器示例、该转换器在 FSW=1.0MHz 的情况下可在5A 输出下实现7V 至60V 输入至5V 的电压?

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    您好、Kingson、

    通常、在 VIN 线路瞬变期间、频率折返将成为一个问题、此时输入将上升、从而暂时将 IC 置于频率折返中。 但是、在大多数情况下、根据您的最大标称 VIN、最大标称负载电流和电感器电阻、我相信您可以将您的系统设计为具有1MHz 的标称 Fsw。 然后、如果线路瞬态发生、频率折返会暂时发生、但随后收敛回1MHz 的运行。 如果您愿意、我可以使用 eq 来完成计算。 12、13、如果您可以为我提供最大标称 VIN、最大标称负载电流和电感器型号。

    此致、

    Henry

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    你(们)好、亨利

     这是我们的 TPS54561设计要求、开关频率为1.0MHz:

    输入电压范围:典型值12V、从7.0V (Vin (min)) 到60V (Vin (max))
    最大输出电流:Iout (max)= 5.0A
    电流纹波系数0.3
    输出电压 Vout = 5.0V
    工作频率为1.0MHz

    1.输出电压设置
    Vout=0.8*(1+53.6/10.2)=5.00V


    2.输出电感器选择(LO)
    Lo (min)=(60V-5.0V)*5.0V/(0.3*5.0A*1.0MHz*60V)=3.06uH => 3.3uH 将被选中。
    电感器 RMS 电流≈5A
    电感器峰值电流,IPEAK =(1+0.3/2)*5.0A=5.75A 或 IPEAK =5.0A+(60V-5.0V)*5.0V/(3.3uH*1.0MHz*60V)=5.69A
    mΩ mΩ mΩ WE 74437349033 (最大29.9 μ V)、Bourns SRP6540-3R3M (最大23 μ V)和 Pulse P1168.332NL (最大11 μ V)。
    mΩ 低 Rdc、将选择脉冲 P1168.332NL (最大11 μ A、额定电流6.4A、饱和电流7.3A、3.3uH)。

    3.选择开关频率
    但是、根据 tps54561数据表 eq28和 eq29的计算结果、开关频率不能大于708kHz 和855kHz。

    如果我们想避免频率折返、我们可以做些什么?

    谢谢、

    金森。

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    您好、Kingson、

    感谢您提供相关信息。 均衡器来实现。 12和13、我计算出您需要42V 的最大输入电压、以避免频率降至1MHz 以下。 请参阅下面的计算。 您的连续输入电压似乎是12V、因此它应以1MHz Fsw 运行。 如果您的 VIN 瞬态超过42V、则频率折返仅在瞬态的持续时间内发生、该持续时间最多应为几毫秒。  

      

    对于 VIN = 42V、I = 5A、t_on = 135ns、r_dc = 11mΩ Ω、VOUT = 5V、 VD = 0.7V、RDS_ON = 87mΩ Ω、FD = 8、I_cl = 6A、Vout_SC = 0.1V。

    此致、

    Henry

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    你(们)好、亨利

    干得不错。 您已解决上述问题。

    另一个问题:在 tps54561数据表的 chaper 8.2.1.2.3输出电感器选择(LO)中、"所选电感器是 Wet 7447798720、饱和电流额定值为7.9A、RMS 电流额定值为6A。"

    但是、从 7447798720数据表(如下所示)来看、7.9A 应为额定电流、6A 应为饱和电流。

       TPS54561数据表中的额定电流和饱和电流7447798720是否存在混淆?

    谢谢。

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    您好、Kingson、

    在我们的数据表中、额定 RMS 和饱和电流之间似乎存在差异、但让我解释一下。

    根据 Wurth 和 Coilcraft 的说法、饱和电流的定义是电感下降指定量的直流电流电平。 此外、RMS 额定电流由温度上升指定值的电流定义。 这里有一些任意规格、可以通过查看电感器数据表中的以下图形来进一步检查。

    根据 Wurth、6A 时饱和电流的电感下降10%、而我们的数据表在7.9A 时的电感下降约25%。  对于 RMS 额定电流、Wurth 在7.9A 时的温升为40K、而我们的数据表在6A 时的温升为20K、这对于我们的解决方案而言更合理。 我们之所以选择该电感器、是因为这些图形适用于我们的应用。 是的、术语饱和和额定 RMS 电流可能看起来很模糊、但我强烈建议查看图形以确保。 通常情况下、首页上的表 会利用模糊性进行营销。

    此致、

    Henry

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    你(们)好、亨利

    通常、例如、您写入 TPS54561数据表的数据不是直接引用自我们7447798720数据表、而是根据我们7447798720的测量结果写入 TPS54561数据表?

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    您好、Kingson、

    我们始终使用的方法是查看数据表中的所有数据、然后根据测量数据选择最适合我们应用的电感器。

    此致、

    Henry

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    你(们)好、亨利

    非常感谢您的耐心等待。