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[参考译文] LM5170-Q1:对于 CCCV 充电模块、最大54.6V 30A (12S 锂聚合物)

Guru**** 681490 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5170-Q1, LM5170, TIDA-01168, PMP4333
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/619713/lm5170-q1-for-cccv-charging-module-54-6v-30a-max-12s-lipo

器件型号:LM5170-Q1
主题中讨论的其他器件: LM5170TIDA-01168PMP4333

您好!

我可以使用它来创建具有两种工作模式的12S 锂聚合物快速充电器:

-由 MCU 设置的12至30A 的恒定电流

-由 MCU 设置的40至54.6V 恒定电压

模块应由外部46-52V 电源(最高可提供60A 电流)供电。

最好是降压/升压转换器。

请指导我了解参考原理图中考虑 LM5170-Q1的有用资源。

如果此 IC 不适用、您能否推荐良好的替代起点?

我们通常使用6S 电池组(24V)、并且广泛提供相关选项、但切换到12S 似乎会导致严重缺乏 Web 上的有用信息...

请你来

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    您好、Sergey、

    感谢您与我们联系。 对于更高功率的设计、LM5170 IC 是一个不错的选择。 对于此应用、我认为当 VIN 等于 VOUT 时实现调节的最佳方法是级联两个 LM5170、从而形成降压/升压转换器。 由于 LM5170是降压或升压转换器、因此需要级联转换器、具体取决于 DIR 引脚的设置。 请参阅下面的方框图。  

    IOUT1和 IOUT 2引脚可用于监控充电电流。 中间电压将始终通过一个控制环路进行调节。  

    我有几个问题。

    1.您是否需要双向功能? 还是电池刚刚充电?

    2.应用的峰值功率级别是多少?

    如果您有任何疑问、请查看该想法并告知我。

    谢谢、

    Garrett

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    Garrett、
    非常感谢您的快速专业响应。

    1.模块仅为单向模块。 它用于智能电池的自动充电(具有内置的主动平衡功能)。
    2.在恒流模式下需要峰值功率、等于1700W、包括锂聚合物电池路径上的损耗。
    3.我认为我们需要并联2-4个功率 MOSFET,以使模块更可靠。 使用 LM5170可以实现这一点吗?

    实际上、我们可以降低到24V 输入电压、因此我们不需要第一个升压级联、但我担心在所需功率级别将24V 转换为54.6V 时的整体效率。

    我们能否强制1/2 LM5170 (或第二个)分组并控制并联降压级联以降低电感器和 MOSFET 上的负载?

    感谢您的任何帮助
    S
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    Garrett、
    我再次检查了数据表、担心 LM5170只有一个 ISETA 输入、因此无法控制两个独立的级联... 请提供建议
    此致、
    Sergey
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    您好、Sergey、

    此级联拓扑需要使用两个 LM5170 IC。 这意味着将有两相升压和两相降压。 这对于峰值功率而言可能是可取的。 可以添加其他 LM5170 IC 来增加 o 个相位、这将有助于减小每个相位中元件的物理尺寸。

    LM5170能够驱动多个 MOSFET。 这是由内部5A 栅极驱动器造成的。

    您的设计需要的总效率目标是什么? 通过组件选择和布局、可以显著提高这一性能。

    谢谢、

    Garrett
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    车架、
    我已在周末为 LM5170做了一些计算、对我而言、最好的选择是专注于接下来的两个选项:

    基于 LM5170的非隔离式解决方案(与通过两级转换器实现的组件相比更少)
    -从定制8S (3.6V)锂聚合物移动电源输入28V (20 - 34V)
    最大输出电流为20A、范围为36 - 50.4V

    问题包括:
    @ TIDA-01168电路、如何估算纹波电压/电流 Δ I 输出。 我需要估算输出误差、因为对于锂聚合物电池组充电、我需要确保切换至恒定电压、每节电池的电压恰好为4.2V、充电期间不会超过该电压超过25mV
    @上述问题-是否有机会减少铝聚合物电容器的输出和输入数量? 它们看起来非常昂贵-大约占模块总成本的30%!
    - LM5170在 DCM 下的稳定性如何? 看起来我无法避免这种模式、因为充电切断应在0.03C 或0.6A 条件下完成、这远离 CCM 区域

    2.隔离型反激式解决方案。 例如 PMP4333。
    -输入48V
    最大输出电流为20A、范围为36 - 50.4V

    问题:
    -您能否为大约1kW MCU 控制的恒定电流/恒定电压隔离解决方案提供良好的起点?
    -可以在2-3相实现均匀散热、从而降低模块高度并消除昂贵且罕见的高电流变压器/电感器。

    提前感谢您。
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    您好、Sergey、

    我的意见如下。

    问题:备选案文1

    @ TIDA-01168电路、如何估算纹波电压/电流 Δ I 输出。 我需要估算输出误差、因为对于锂聚合物电池组充电、我需要确保切换至恒定电压、每节电池的电压恰好为4.2V、充电期间不会超过该电压超过25mV

    输出电压和电流纹波可以像低电压端子侧的任何降压转换器和高电压端子的任何升压转换器一样计算。要获得此类或精度、您需要为外部电压环路控制提供非常精确的基准。 增加额外的输出电容也有助于减少输出纹波。


    @上述问题-是否有机会减少铝聚合物电容器的输出和输入数量? 它们看起来非常昂贵-大约占模块总成本的30%!

    这可以减少、但取决于应用。 也可以使用成本更低的电容器替换这些电容器。


    - LM5170在 DCM 下的稳定性如何? 看起来我无法避免这种模式、因为充电切断应在0.03C 或0.6A 条件下完成、这远离 CCM 区域

    在 DCM 下、转换器应保持稳定。 由于该控制方案是平均电流模式控制、因此与峰值电流模式控制相比、DCM 运行性能应该得到改善。





    问题:备选案文2

    我不支持这些器件、也不是回答此问题的最佳资源。 让我找到这些 IC 的所有者来帮助回答这些问题。



    如果您需要其他信息、请告知我们。



    谢谢、



    Garrett