[参考译文] TPS92515-Q1：分流 FET 调光开关位置

您好、Clint、

我的客户希望以20MHz 的频率使用。

您可以使用哪种设置？

请告诉我是否可以使用其他 IC 处理它。


数据表中也将其描述为飞行时间(ToF)。

该频率的假设值是多少？

此致
高志林

您好、Koji、

20MHz 的速度非常快。 这种具有分流 FET 调光功能的转换器的速度与大电流 LED 的速度一样快。 仅寄生效应、即使 FET 直接穿过 LED、也会导致数十纳秒的上升和下降时间。

因此答案是肯定的、您可以这样做、但有一些需要考虑的事项。 您的占空比范围将非常有限、您不能指望得到方波电流波形。 它看起来会更像正弦。 它还将快于器件开关频率、因此将叠加在每个周期的峰值电流上。 我已经看到、这对于一些热门应用来说是可以的。

另一种可能是使用一个大输出电容器和一个与分流 FET 串联的电阻器。 我也看到过这种情况、尽管我从未尝试过。 同样、它将导致更多的正弦波叠加在器件开关频率上。

此致、

克林特

您好、Clint、

感谢您的快速响应。

数据表中将其描述为飞行时间(ToF)。
该频率的假设值是多少？

是否有其他可与 ToF 搭配使用的 IC？

客户表示他们希望使用方波。
我能否通过改变 R、L、C 等方法接近方波？

此致
高志林

您好、Koji、

该器件的速度与开关稳压器在分流 FET 调光方面的速度一样快。 在针对 ToF 进行测试时、测试的 PWM 频率高达300kHz。 此时、它仍然是一个相对方波(不完全是、您可以在边线上看到斜率)、并且工作良好。 但您仍有叠加在 LED 电流峰值上的开关频率纹波。

我怀疑无论选择何种组件、您都将获得更好的效果。 它只是物理。 即使是寄生电感的 NHS 也会阻止您在极高频率下获得方波。 仅 FET 和 LED 中的寄生效应就可以防止这种情况发生。

此致、

克林特

您好、Clint、

感谢您的回答。

我了解到它无法在20MHz 下进行调节。

此致
高志林

您好、Clint、

您说：
"将其连接到二极管将无法正常工作、甚至可能损坏器件和/或 FET。"

对器件和 FET 的损坏是什么？
请告诉我该机制。

此致
高志林

您好、Koji、

将 FET 从开关节点接地不允许电感器控制电流。 理想情况下、器件自电流限制为您设置的峰值电流、 但是、如果没有电感器来控制压摆、则电流可能会上升到10s、然后转换器才会响应(亚 ns、更像是 A/ps 电流上升时间)、因此您可以在任何情况发生反应之前烧断内部 FET 和/或键合线、甚至是分流 FET。 分流 FET 必须位于电感器后面、以控制电流压摆率。

此致、

克林特

您好、Clint、

感谢您的回答。

很抱歉造成混淆

第一个问题是"是否可以在 LED 和 GND 之间放置 FET？ (__LW_AT__Ω LED-FET-GND)"
(是否可以将 FET 串联、而不是将 FET 与 LED 并联？)
答案是"将其连接到二极管将无法正常工作、甚至可能损坏器件和/或 FET。"

对器件和 FET 的损坏是什么？
请告诉我该机制。

此致
高志林

您好、Koji、

我明白了。 我不确定您为什么要将 FET 与 LED 串联。 但当 FET 关断时、输出电压将变为 Vin、除非 PWM 引脚被拉低。 当 FET 导通时、它可能会导致一些奇数的瞬变。 最好只使用没有 FET 的 PWM 引脚、或者将 FET 与 LED 并联使用、以实现更快的上升/下降时间。

我是否有理由不了解您希望将 FET 与 LED 串联？ 谢谢。

此致、

克林特

您好、Clint-San

感谢您的回答。

如果是并联的、则在 FET 不想点亮 LED 时打开 FET。
此时会有高电流流动。

 如果是串联的、则在 FET 不想点亮 LED 时关闭 FET。
因此、没有电流流动。

因此、 我的客户 希望串联 FET 和 LED。

“当 FET 关断时，输出电压将变为 Vin”
？是这样的 Δ I

我认为输出电压由 LED 的变频决定。

此致
高志林

您好、Koji-San、

如果 PWM 未被拉低、并且您打开一个串联 FET、输出将打开、所以515 FET 将打开并保持开启状态、尝试将电流感测电流达到峰值。 但是、如果输出为开路、则无法达到峰值、因此输出电压会变为 Vin (LED 不与开路串联 FET 电路)。 如果将 PWM 拉至低电平、它将停止开关、这种情况不会发生。

并联分流 FET 调光会继续调节流经并联 FET 的电流。 这样、当 FET 关断时、LED 电流将会非常快地转换、因为电感器电流仍处于稳压状态。 FET 导通时功率损耗较低、因为它仅为 I^2*RDS (on)、但这是获得最快压摆率的方法。  

如果 PWM 为高电平、串联 FET 将导致 Vout 变为 Vin、如果 PWM 为低电平、则变为零。 在这种情况下、最好不要使用串联 FET、而只使用 PWM 引脚。 它的速度会一样快、您不需要额外的 FET。 如果并且仅在使用输出电容器时、I 系列 FET 与 PWM 引脚配合使用可实现更快的响应。 但是、对于电容器、您需要使用 PWM 引脚、否则电容器会向 Vin 充电、并可能在 FET 闭合时烧断 LED。

此致、

克林特

您好、Clint-San、

我可以理解、当 PWM 为低电平时不执行切换。
为什么这样"如果 PWM 为高电平、串联 FET 将导致 Vout 变为 Vin、如果 PWM 为低电平、则变为零。 "
请作解释。
此时 FET 打开或关闭？


此致
高志林

您好、Koji-San、

当稳压器运行且存在开路输出(串联 FET 关闭)时、开关将转至最大占空比、尝试使电流感应电压上升到其峰值设置。 因此、内部 FET 的时间基本上约为99.99%、因此 Vout 将上升至 Vin、因为传感电阻器中没有电流达到峰值电流。

此致、

克林特

您好、Clint-San

感谢您的回答。

我理解对上一个问题的答案。

您的意思是，如果将 LED 和 FET 串联使用， 当 FET 在没有 Cout 的情况下关闭时，LED 有时会被损坏？

此致
高志林

您好、Koji-San、

在串联 FET 关闭的情况下、没有电流路径、因此无论是否存在输出电容器、LED 都是安全的。 但是、如果有输出电容器且 PWM 为高电平、则输出电容器将充电至 Vin、因此当 FET 导通时、电容器将通过 LED 以高电流放电、并可能导致损坏。 如果没有输出电容器、则没有能量存储、因此 FET 导通时 LED 不会损坏。

此致、

克林特

您好、Clint、

感谢您的回答。

"将其连接到二极管将无法正常工作、甚至可能损坏器件和/或 FET。"
以上是指使用 Cout 的情况、不使用 Cout 时不会损坏。
是这样吗？

此致
高志林

您好、Clint-San

感谢您的回答。

很抱歉造成混淆。

我的客户使用 Vout - LED - FET - GND、而不使用 Cout、因此预计不会损坏。

此致
高志林