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[参考译文] 降压转换器和 LDO 的使用

Guru**** 1144270 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS5401, LMR23610, TPS54061, BQ76930
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/805072/buck-converter-and-ldo-usage

主题中讨论的其他器件:TPS5401LMR23610TPS54061BQ76930

您好!

我正在设计适用于24V 电动自行车的电池管理系统(BMS)。 我想将 LDO 用于 MCU 睡眠模式、将降压转换器用于 MCU 工作模式 以降低 BMS 待机电流。 请提出一项设计策略以进一步进行。

设计要求:

输入电压:20至30

输出电压:3.3

降压电流:0.2至0.3A

LDO 电流:0.1A

 

谢谢、

Vignesh  

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    Vignesh、

    对于该电流和输入电压、您不希望使用 LDO。 使用具有脉冲跳跃或 Eco-mode 的降压转换器将更好地为您提供服务。 我会使用 TPS5401。 请告诉我、这是否对您有效。
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    您好 Vignesh、

    正如 John Tucker 提到的、TPS5401是一款合适的器件、可用于开始您的搜索。

    开关的效率在宽负载范围内非常好、具体取决于运行模式。
    此12Vin 5Vout、TPS5401数据表示例中从0.3A 到0.1A ~90%的变化非常小。

    TPS5401采用 PulseSkipping Eco-modeTm控制方案,可在轻负载条件下实现高效率

                  

    LDO 电流:0.1A
            LDO 效率始终为 Vout/Vin、 3.3Vout/30Vin = 11%

    为了使 LDO 发挥有效作用、负载电流需要大幅降低、并下降到所示效率图的左侧边缘。
    如果您的电流确实为0.3A 至0.1A、那么具有轻负载优化功能的高效开关将是您的最佳解决方案。

     

    这是适用于 TPS5401‑20V-30V 至3.30V @ 0.3A 的 Webench 设计

                  https://webench.ti.com/appinfo/webench/scripts/SDP.cgi?ID=63B7EE26E6CD8AE4

    在低负载电流下、效率非常好。 LDO 所能达到的性能。

     

                   

     

     

    接下来、这里是适用于 LMR23610‑20V-30V 至3.30V @ 0.3A 的 Webench 设计

                  https://webench.ti.com/appinfo/webench/scripts/SDP.cgi?ID=EB345E3483874BB4

     

    在极低的负载电流下、效率非常出色。
    该器件比 TPS5401具有更高的轻负载效率。

                  (请注意下图中的对数标度)

                   

     

     

    还有适用于电动自行车类型应用的参考设计。
    这些将为您的设计提供良好的基准。

    http://www.ti.com/solution/battery-pack-ebike-escooter-light-electric-vehicle-lev?variantid=30605&subsystemid=31053

    http://www.ti.com/solution/ebike_hmi?keyMatch=bike&tisearch=Portal%20Search%20Application-&INTC=Portal%20Search%20Application-

    http://www.ti.com/solution/e_bike?keyMatch=bike&tisearch=Portal%20Search%20Application-&INTC=Portal%20Search%20Application-

     

     

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    您好、 EdWalker、

    感谢您的回复。

    我们的 design.it 具有1A 的电流容量、而且价格也很高、因此 LMR23610的额定值将会过高。 我们正在寻找 TI 的经济高效的解决方案。

    我们计划使用 TPS54061及其要求。 请提供您对此器件的看法。

    实际上、我们使用 bq76930设计24V 和36V BMS。 如果我们能够在两种设计中使用一个降压转换器、那将会很好。

    谢谢、

    Vignesh

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    Vignesh、

    TPS5401可能比 TPS54061更适合您。 TPS54061的额定电流仅为0.2A、如上所述、您需要的电流最高为0.3A。此外、TPS5401的高侧 FET 导通电阻比 TPS54061低、单价更低。
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    谢谢 John、

    现在、我们计划设计24V、36V BMS。 对于24V 电池组输入电压、20V 至30V;对于36V 电池组输入电压、32V 至43V。 我们的目标是在两种应用中使用一个降压转换器、以减少 BMS 设计中的线路项目。 因此、TPS5401的绝对最大值为42V、不适用或36V BMS (43V 是电池组最大电压)、我们的电流约为0.2至0.3A (未确认)、因此我们正在探索更好地匹配我们的应用。 请就此提出您的建议

    谢谢、
    Vignesh
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    Vignesh、

    为了实现最低成本、我将查看 TPS5460A:
    www.ti.com/.../TPS54060A

    要以稍高的成本实现最低的 Iq、LM36006:
    www.ti.com/.../LMR36006