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[参考译文] TPS43060：FET 与 TSP43060驱动器匹配、用于高功率升压转换器。 (1060w)输出电压53v @ 20A

admin
Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS43060, LM5122, LM5170, TPS43061, TPS40210
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/798778/tps43060-fet-matching-to-tsp43060-drivers-for-high-power-boost-converters-1060w-vout-53v-20a

器件型号：TPS43060
主题中讨论的其他器件： LM5122、 LM5170、 TPS43061、 TPS40210

尊敬的论坛：  
我正在尝试使用 TPS43060芯片创建同步升压转换器。

这是我的问题。  我已经浏览过 Web Bench、(在尝试使用其他芯片实现此目标之后、我感到惊讶)它确实允许我拥有以下内容：

输入电压 20V 最小值

输出电压为53v

输出电流20A

Freq 540khZ (WebBench 提供)

到目前为止还不错 但 Web Bench 说"无法从可用的数据库中找到 MOSFET、因此使用了理想的 MOSFET "

我的下一步是... "我可以在每个点上并联2个 MOSFET 吗？".... 从我的理解来看、这个想法的关键问题是 CGS 、对于这种类型的转换器来说、CGS 必须非常低。 驱动器的栅极拉电流/灌电流容量。  

虽然我没有看到过将并联 MOSFET 用于同步升压转换器的任何设计、 但一位专家能否建议我这样做以获得所需的功率？   

我发现一个看起来具有良好潜力的 FET、如果单独使用(单个)、但虽然它的 RDS 仅为1.5mR、但其 CGS 为168nC。   

IPT015N10N5


如果我使用这样一个 FET (据称针对同步整流器转换器进行了优化) 、这个 CGS 会给我带来不可克服的问题、也许43060驱动器过热或者只是不可接受的开关损耗。  (如果有的话，我可以使用频率较低的较大电感器)。  
目前，我的扼流圈是一个间距为1mm 的 ETD49，但我可能需要移至一个较大的软铁环，以具有较低的铝，以达到所需的 L。 (ETD49上1mm 的间隙可得出 AL 为300nH、但在 Web Bench 设计中、 我需要1.5uH 的扼流圈... (540khz)

欢迎提供指导。

Julian  

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    TI__Guru**** 657930 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。
    尊敬的 Julian：

    感谢您提出问题。 由于您使用的是 TPS43060、这是否是单相设计？ 如果这是单相设计、可以解释为何难以找到适合此应用的 MOSFET。 使组件选择更简单的最简单方法是使用多相方法。 多相方法将有助于共享负载电流、并有助于分散组件的热耗散、从而帮助解决任何热管理问题。

    对于此功率范围、我建议使用 LM5122或 LM5170。 您可以浏览 TI 参考设计库、根据您的应用参数查找类似的设计。
    www.ti.com/.../index.html

    如果您有任何疑问、请告诉我。

    谢谢、

    Garrett
  • 0
    TI__Guru**** 657930 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。

    格达伊加雷特...

    感谢您的回答。  我将告诉您我为什么在43060上结束。   (是... 单相)
    我觉得5122 很有吸引力 甚至注意到了多相可能性。 但是... 我遇到了一座名副其实的数学山 斜坡补偿等方面的问题。
    数据表似乎并没有真正提出一些实际工作的例子，因此我似乎需要通过类似于英国数学和异域公式的百科全书来获得一些可用的价值。

    我发现43060 有内部斜坡补偿(如果你认真倾听，你可以听到我在太平洋上的安慰！) 反馈 等非常简单、Web Bench 提供了所有需要的值、包括电感器... 但是... 这是触发我的问题的"但是"。。  Web Bench 对 MOSFET 产生了巨大的关注！  声称它找不到任何合适的类型。   
    这反过来又促使我要求确定使用具有我能找到的最低 CGS 的更高电流/低 RDS MOSFET 会如何"危险地生活"、从而将开关损耗保持在最低水平。 我最终得到了
    IPT015N10N5  168nC 栅极源电容...  Qoss 213nC  



    因此、我尝试将其与43060栅极驱动器的功能相关、并找到 MOSFET、这些 MOSFET 可能会在不损失太多块树皮/硅片的情况下进行刮擦。 我能做的就是试试它… (我有3个 MOSFET 选项、我将在每个选项上使用一个风扇来保持其冷却。

    5170看起来也很有吸引力... 更仔细地看它...甚至是数学... 并且它具有可随时使用的 R 和 C (COMP 等)值。  但存在"成本/效益问题"、芯片的价格为13-18澳元、具体取决于数量。 然后有2个电感器、2组 FET 等。。。   如果我不得不这么做、我可以沿着这条路走下去、但我已经花了相当多的时间为其他人进行 PCB 设计。

    即使是双相配置、如果...、我也愿意尝试5122 一些杰出的人可以帮助我找到一些有用的反馈/斜率补偿值。
    如果在双相操作中有5122的现有设计能够提供我需要的功率(53v @20A) 、我愿意考虑它。
    您能在该部门提供任何服务吗？ (补偿的 R 和 C 值。) 您可能有一组 Excel 公式处于待机状态、您可以在其中插入参数并将数字输出出来？

    希望您能识别其中的几个"问题"  
    再次感谢


    Julian

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    TI__Guru**** 657930 points
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    Julian、

    虽然 FET 的 Rdson 很低、但总栅极电荷很大(146nC)。 以540kHz 的频率开关 FET 将不起作用、并将导致 TPS43061的栅极驱动器电源达到电流限制。 更不用说开关损耗会非常高。 一种选择是选择较低的开关频率、以帮助查找正确的 MOSFET。 正如我之前提到的、更好的方法是使用多相设计。

    LM5122是最佳选择、数据表中提供了有关如何选择正确组件值的公式。 为了帮助简化设计、请考虑在1/2功率水平下设计单相。 以下计算器将帮助完成单相设计计算。
    www.ti.com/.../snvc196
    此参考设计可作为设计的良好起点。 相位数可扩展至满足功率需求。 该设计还显示了多相设计的正确连接。
    http://www.ti.com/tool/PMP7979

    谢谢、

    Garrett
  • 0
    TI__Guru**** 657930 points
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    感谢 Garrett

    欢迎您的建议、并提供帮助。

    我对43060/1有着同样的了解 、因此稍微改变了方向。

    作为我的"最后关头"、我很难尝试单相方法。 您能否在采用 非同步方法将 TPS40210与4A 栅极驱动器连接时看到任何主要问题？ (简单升压转换器)

    或者、我还想使用 由 TPS40210以同步方法驱动的高功率栅极驱动器(具有死区时间和4安培容量)？
    我找不到任何 TI 栅极驱动器具有所有的铃音和啸叫声(死区时间调节和高电流)... 我已经查看了 ISL78424。 如果您有 TI 驱动程序、我很乐意查看它。

    目前为止、我试图避开多相方法的主要原因是... *成本*。。 该产品必须在竞争激烈的市场中按成本/价格叠加。

    降低频率似乎是一个不错的选择、对于我希望通过 ETD49 (或环形)扼流圈发送的功率、200kHz 是可以的。

    如果所有其他方法都失败、我将不得不查看多相方法、并可能使用5122。

    谢谢

    Julian。

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Julian：

    我不建议在此应用中使用 TPS40210。 这仍然会导致单相设计。 多相解决方案的成本可能会很高、但当热管理输入纹波电流和输出纹波电流时、它可以与单相设计媲美。 我仍然建议查看 LM5122。

    关于外部驱动器、我建议创建另一篇文章、要求为阻抗器件更换部件。 这应该会将您引导至专门与栅极驱动器搭配使用的工程师。

    如果您有任何疑问、请告诉我。

    谢谢、

    Garrett
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    TI__Guru**** 657930 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。

    感谢 Garrett

    感谢你的帮助。

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