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[参考译文] TPS54540-Q1:在更高的开关频率(FSW)下无法提供5A 电流

Guru**** 670830 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54540, TPS54540-Q1, TPS54540B-Q1, LMR14050
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/797744/tps54540-q1-can-not-deliver-5-a-current-in-higher-swicthing-frequency-fsw

器件型号:TPS54540-Q1
主题中讨论的其他器件:TPS54540TPS54540B-Q1LMR14050

大家好

我使用 TPS54540 IC 作为系统中的主降压转换器(将13V 降低至5V)。  此外、系统还包含 AM 无线电、其频段为522 kHz- 1610 kHz。 因此、TPS54540开关频率应高于1.8MHz。 当 fsw=1MHz 时、TPS54540可正确提供5V、5A 电流。 但是、当我增加开关频率(高于1.8MHz)时、它无法提供5A 电流(提供4A 电流)。 当电流超过4A 时、输出电压上会出现较大的纹波、其频率低于10kHz。

我想知道、当开关频率高于1.8MHz 时、该 IC 是否能够提供5V、5A 电流而不会出现此类纹波?

我感谢您提前提供的任何帮助。

Armin  

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    您好 Armin、

    我已将您的问题转交给产品专家、该专家将在明天跟进您的问题。

    此致、
    Katelyn
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    你(们)好

    谢谢 Katelyn。

    BR
    Armin
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    您好 Armin、

    如果您希望继续使用 TPS54540-Q1、我们需要查看以下几项:

    1) 1)器件温度有多高? 如果您的工作台上温度高于65°C、那么您的设计在环境温度为85°C 的密封外壳中可能会过热。 需要进行更多的分析。
    2) 2)您实际上是否在使用 TPS54540B-Q1器件? B 版本比 TPS54540-Q1具有更高的抗噪性能。

    如果您对某个变化感兴趣、LM14050-Q1在高频和压降下都具有更好的响应。 引脚分配的唯一区别是 COMP 被软启动引脚取代。

    此致、Robert
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    尊敬的 Robert

    感谢您的回答

    我们更喜欢使用 TPS54540-Q1。 但欢迎其他低成本选择。 我找不到有关"LM14050-Q1"的好信息。 您能给我提供它的数据表吗?

    首先、在 IC 上、它被写为"54540Q、TI 7.5A、P14FG4"、因此我相信它是 TPS54540-Q1版本。

    其次、通过使用热风枪、IC 的顶部温度在10分钟运行后约为75 C @ 5V、4A、2MHz。 开关器件的总功耗约为4.4W (IC +肖特基二极管+电感器)。 假设结至顶部的表征参数为5.9 C/W、则结温为75+4.4*5.9=100 C、远低于最高结温(150 C)。 因此、我认为这不可能是主要问题、至少在25°C 的环境温度下是如此

    如需更多详细信息、请参阅电路原理图。

    此致

    Armin

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    尊敬的 Robert
    我获得了一些关于发热问题的新信息、我想与您分享这些信息。 我将降压转换器设置为2MHz、5V、以提供4.1A 的电流(它在不稳定(出现输出节点上的低频纹波)之前能够提供的最大电流)。 在这种情况下、我使用焊接系统来提高温度、以查看是否发生不稳定。 加热10分钟后、不仅不会出现不稳定、而且降压转换器能够提供4.4A 的电流、而不会出现任何问题。 因此、我认为热关断不是问题。

    此外、另一个有趣的问题是、当我将输入电压增加到22V 时、降压转换器能够在2MHz 下轻松提供5V、5.2A、这是奇怪的。 在本例中、IC 的顶部温度为105 C!! 当我将输入电压降至8V 时、它仅提供3.5A (5V、2MHz)电流、然后再变得不稳定。
     
    此致
    Armin

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    您好 Armin、

    与 TPS54540B-Q1相比、TPS54540-Q1对噪声更敏感。 由于器件由于发热而未关闭、因此最可能的问题是噪声。 降低噪声灵敏度的三种方法是:

    1) 1)使用 TPS54540B-Q1。
    2) 2)小心选择环流二极管。 EVM 上的二极管是一个很好的二极管。
    3) 3)请特别注意布局。 请注意、这也有助于改善您所看到的高温。

    由于布局通常是专有的、请随时通过 robert.blattner@ti.com 向我发送电子邮件。

    此致、Robert
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    你(们)好
    我向您发送了布局。

    BR
    Armin
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    您好 Armin、

    我收到了您的电子邮件并正在查看它。

    此致、Robert
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    尊敬的 Robert

    我已经等待您的建议和帮助大约一周。 此问题(电流限制)会使我们的整个项目暂停。 如果您能帮助我解决这个问题、我将不胜感激。
    我真的很困惑。 为什么当 IC 的输入电压为22V (输出:5V、5.1A、FSW=1.87MHz)、但当输入为13V (输出:5V、4.1A、FSW=1.87MHz)时 IC 无法正常工作? 为什么通过提高温度、IC 能够提供更多电流? 和...
    如果您需要有关原理图和布局的更多信息、我很乐意为您提供。

    此致
    Armin
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    您好 Armin、

    我将使用电子邮件发送我的今天。 此外、我在前面发现、我忘记了替代产品的器件型号中的 R。 它是 LMR14050。

    此致、Robert
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    你(们)好

    感谢上帝,最后你仔细阅读了我的第一条评论! :)

    我热切地等待你的评论。

    BR

    Armin

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    您好 Armin、

    请参阅电子邮件。

    此致、Robert
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    尊敬的 Robert

    感谢您提出的精彩而有趣的建议以及您的时间。 当我试过它们时、我会再给你。

    此致
    Armin
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    谢谢 Armin、

    此致、Robert
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    所有、

    我们的电子邮件讨论仍在继续。 解决此问题后、将会有一个简短的帖子。

    此致、Robert
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    您好 Armin、

    我将关闭此主题、因为我们将通过电子邮件进行通信。

    此致、Robert