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[参考译文] WEBENCH®︎工具/LMR14050：Webench SimExport 转 TINA-TI --设计无法执行

admin
Guru**** 2325560 points
Other Parts Discussed in Thread: LMR14050, TINA-TI, LMR14050-Q1
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/603685/webench-tools-lmr14050-webench-simexport-to-tina-ti----design-fails-to-perform

器件型号：LMR14050
主题中讨论的其他器件： TINA-TI、

工具/软件：WEBENCHRegistered设计工具

我对 LMR14050 DDA 进行了简单的设计、但对 BOM 进行了适度修改。  Webench 结果非常好： VIN=18.85V、Vout=12.0V、Iout=2.5A、Ta=85C、400kHz、 相位裕度=91Deg、增益裕度=-12dB。  我直接在 Tina-TI (v9.3.150)中使用了 SimExport 文件、瞬态仿真无法实现12.0V 输出、 尽管存在典型的噪声扰动、但所有节点均已达到稳定状态。

从哪里开始、报废设计并开始使用 TINA-TI？  信任 Webench、而不是 Tina-TI？e2e.ti.com/.../webench_5F00_design_5F00_661398_5F00_35_5F00_987301537-15uH-for-SimExport.pdfe2e.ti.com/.../Tina_2D00_TI-From-Webench-InputTransient-661938_5F00_35.TSC

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    TI__Guru**** 2325560 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 Chris：

    为什么使用3x220uF 作为 Cout？ 通常、一个220uF 足以支持12V/2.5A、即使在 FSW 400kHz 下也是如此。

    如果在软启动时间结束后 Vout 未达到目标值、电路可能在电流限制模式下工作、这与您在 TINA 仿真中看到的情况不同、这是由 CSS 电容器过小和 Cout 过大导致的、

    请将 CSS 更改为68nF、并在 TINA 仿真中使用电阻器负载而不是 CC 负载。

    B R
    Andy
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    TI__Guru**** 2325560 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。

    Andy、

    此设计的起点来自之前的 Webench LMR14050Q1-DPR 设计(可能在3A、85C 条件 下)、该设计建议使用2个390uF 导电聚合物铝电容器(我认为是因为它们的 ESR 非常低)。  我使用3个270uF 来获得相同的低 ESR 效应。  我的设计可能是过分的、但我的用户尚未很好地定义负载要求、我需要具有强大的输出。

    至于输出到 Tina 的 LMR14050模型：我发现、如果反馈电阻器比率被改变、在输出上达到12.0V 没有问题。  这是因为该模型的内部基准电压为0.575V -而不是0.750V。  请与您的建模组核对。  我想你会同意我的意见。

    另一个模型问题是使能输入没有任何迟滞 UVLO 功能。  尽管使用使能分压器模拟启动几乎是不可能的、但有可能使输入快速上升并缓慢下降、从而在分压器就位时看到不正确的 UVLO 值。

    我使用4.7nF CSS 值、因为它是 LMR14050-Q1和 WSON 封装(我的目标设计)的数据表中规定的最大值。  我确实发现封装决定了这一要求、这是奇怪的、因为我也希望有一个更大的软启动电容器。  设计中必须存在一定的不稳定性。

     "对于采用 WSON 封装的 LMR14050-Q1、CSS 的最大值为4.7nF"

    仿真中没有恒定电流负载、4.8欧姆电阻器负载从 Webench 导出为宏。  请查看我之前和现在的 schematic.e2e.ti.com/.../webench_5F00_design_5F00_661398_5F00_35-50mS-06_2D00_20a.pdf

    这是我的最新原理图、附带一些注意事项(Tina 设计、与我之前发送的设计几乎相同)和输出图。  您可以看到、它具有显著的峰间纹波/噪声。  TINA 结果非常 disconcerting.e2e.ti.com/.../webench_5F00_design_5F00_661398_5F00_35-LMR14050-2.5A-400kHz-Startup.TSC

     

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    TI__Guru**** 2325560 points
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    Andy、

    我必须更改我的答复。  很抱歉、根据对反馈变化的观察得出结论。

    事实证明、较大的 Cout 可能会导致这个重大问题。  如果我的未知负载具有更高的电容、该问题是否会在物理电路中发生？  如何使电路更稳健并耐受更大的负载电容？

    BR - Chris

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    TI__Guru**** 2325560 points
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    Chris、

    您是否必须使用 WSON 封装器件？ 您可能有两个选项：

    1.选择 SO8封装并使用大 CSS 电容器以实现具有大 Cout 的正确启动
    2.使用 WSON 封装和 Cout 低于440uF、通过 LMR14050的电源正常信号实现的可消除下游负载。

    WSON 封装对 CSS 的限制是因为与 SO8封装相比、引脚排列几乎没有什么不同。

    对于 CSS=4.7nF、软启动时间大约为1ms、如果 Vout=12V、Cout=440uF、那么您可以计算在1ms 内为 Cout 充电的最小电流：
    Iout=Cout*Vout/TSS=440u*12V/1ms=5.28A，这只是 LMR14050的最大输出电流。

    如果您不想使用 PowerGood 信号、请将下游负载的使能电压编程为大约10V。 (Ren-Top=768K、Ren-bot =107K、迟滞=2V)

    EN 引脚迟滞由连接到 EN 引脚的电阻分压器生成、请参阅数据表7.3.6部分。

    B R
    Andy
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    TI__Guru**** 2325560 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。

    Andy、

    是的、我计划使用带迟滞的使能、但不用于电源正常状态。  它是输入电压感应所必需的。  我已根据我的其他要求设置它。  这似乎不会影响 LMR14050对负载的响应方式、而只是在该电压下启动振荡器。  采用 PFET 的 PowerGood 方法似乎是最好的方法。

    如前所述、在设置使能电阻器(Rent = 348K、Renb = 29.4K -)的情况下、无法演示使能功能(仿真在上升时间较慢的情况下持续失败) 尽管起始电压=15.06V、停止电压=13.80V)、我可以看到 UVLO 功能(快速输入电压上升、缓慢下降)、它与我为上电设置的电压相同、因此模型中没有迟滞。  也许您可以测试这个。

    遗憾的是、为负载开关添加串联元件会增加热量、成本和功率损耗。  WSON 封装在散热方面更好、我正在尝试打造一个非常可靠的设计。  我们似乎不可能拥有所有这些。

    仿真确实表明，当 CSS = 10nF 时，它将以重负载(1945uF)启动，在一段时间有噪声的振荡到达那里(35mS)后，它稳定在12V，请参阅附件。  是否必须始终如上所述将最大电流和软启动时间与负载电容匹配？  或者、全输出时间比软启动时间晚得多吗？  我不在乎是否需要超过100mS 的时间来启动--只要它一直在 starts.e2e.ti.com/.../LMR14050-661398_5F00_35-2.5A-400kHz-10nF_2C00_1945uF.pdf 上就可以了

    此致、

    Chris

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    TI__Guru**** 2325560 points
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    尊敬的 Chris：

    在空载条件下、无论软启动时间如何短、输出始终可以斜升、总 Cout 很大、但输出可能会随着一些振荡而不平稳地斜升、正如您在仿真中看到的那样。 无负载意味着没有电阻器或 CC 模式电子负载连接到输出端。

    您能否对连接 到 LMR14050输出的负载的使能电压进行编程？ 还是使用 LMR14050 PowerGood 信号来启用负载？ 这将使 LMR14050在空载条件下启动。

    请随时向我发送电子邮件以进行进一步讨论。

    B R

    Andy

    电子邮件： andy.chen@ti.com