[参考译文] LM3409HVEVAL：使用2个二极管进行外部调光

您好！

您正是关于这些方程。 EVM 是在从我收集的内容中充分了解一些关断计时器问题之前开发的。 但是的、Q3 RDS (on)是您应该使用的。 重点 是尝试在分流 FET 导通时使电感器峰峰值电流纹波与分流 FET 关断时相同。 这样、您将获得一致的调光波形。 当然、这是假设正常开关频率远高于分流 FET 调光频率。

此致、

克林特

 最后、我应该使用上面的公式来计算 Roff2值。 我在这个等式中几乎迷路了、因为它不计算 Vdd。 此外，Roff2为 0.1*33E-6*1.5/(470E-12*38)= 277欧姆，这是非常低的。 如果我尝试使用  求解 Roff2的 ROFF、并使用根据已知 Roff1以及 Coff 和 Vo (替换为 Vdd)计算得出的 TOFF。 我得到的结果非常不同、大约为13.7k 欧姆。

我想、当 FET 短路时、我应该保持相同的开关频率。 但事实证明我错了。

那么、我的问题是 LM3409HV 数据表给出的 Roff2公式错误、LM3409HVEVM 是最正确的公式？

对于我的应用、我希望使用不同的频率(1kHz-100kHz)进行外部 PWM。

谢谢、

您好！

数据表公式是一个近似值、在第一个公式中、您将使用 Vdd 而不是输出电压来进行计算。 通常、最终需要对值进行微调、以便在分流 FET 导通时使电感电流纹波保持不变。 因此、我将继续使用 EVM 公式、但有一项了解、即为了获得最佳分流 FET 调光性能、需要对其进行一些调整。 有关我的意思的示例、请查看 TPS92515的分流 FET 调光部分。 这两个器件以相同的方式运行、唯一的实际区别是515具有1V COFF 阈值、而 LM3409具有1.24V 阈值。

此致、

克林特

感谢您的回答。 我一直在损坏评估板、因为我想知道 PWM 开关为什么不一致。
在我获得新的替换板后、我将继续使用 TPS92515的公式来改变电感电流纹波增量。

听起来不错。 请注意、我不知道您对 EVM 做了什么更改、但不要尝试使用输出电容器分流 FET DIM、否则会造成损坏。 这种电容充电/放电电流很容易使您超出分流和开关 FET 的 SOA 范围。

此致、

克林特

尊敬的克林顿：

很遗憾、我周五损坏了另一个电路板。

这些红线是我所做的修改。 我移除 R1、以便可以使用我自己的 PWM 驱动器。 此外、我将 J1设置为模式1、其中 EN 引脚短接至 Vin。

规格如下：

Roff2 = 2千欧

PWM 驱动器= TI UCC27325D

二极管= SB160 (肖特基二极管 VR = 60V 且 IF = 1A)。

我知道的损坏部件是：

Q3和 Q1、但我还假设芯片也损坏了。

我的假设：

1) 1)当 Q3打开时、LED 短路、然后当5V 为 Coff 充电时、由于最大值约为4V、因此会导致其过压。 从而损坏电路板。

2) 2)我使用的 PWM 驱动器会导致问题(不太可能)、因为在我尝试修改电路之前、我使用了模式3外部 PWM 调光、引脚2和3之间的 J1短接。 此外、我在 PWM2引脚上馈入 PWM 信号。

我希望使用额外的2个二极管的原因是：我将使用此芯片和频率变化的分流 PWM 信号。 EN 引脚的问题是、当我的关断时间超出 LM3409HV 的最大次数时、它将导致问题。

这是缺少 Q3的电路板、

此致、

YO Shua

您好！

如果没有任何波形、很难确定、但 COFF 引脚的电压限制为1.24V、因此不太可能损坏 COFF 引脚。 但以下是两个想法：

1.我不确定您的负载到底是什么样子、或者分流 FET 和 LED 之间的引线长度是多少。 但分流 FET 调光边沿非常快、因此如果您在 FET 和 LED 之间具有寄生电感、则可能在两个方向上产生过多的电压尖峰、从而损坏分流 FET。 理想情况下、FET 直接位于 LED 两端、但如果无法实现、则可以通过在 FET 两端放置一个 RC 缓冲器来防止对 FET 造成损坏。 我会查看分流 FET 波形、看看您是否需要缓冲器。

2、2千欧似乎是一个相当低的值。 这将导致相对较短的关断时间、器件需要通过使导通时间非常短来进行补偿(在输出短路的情况下、您需要非常低的有效占空比)。 您可能会遇到两种情况。 如果导通时间 希望低于最小导通时间、则电流可能会消失。 另一件事是、您可能会尝试在分流 FET 导通时以过快的开关频率进行开关、这可能导致 VCC 崩溃、并且可能损坏开关 FET。

在任何情况下、除了您可以获得的低功耗关断模式延迟之外、EN 调光是否足够快？ 如果是、您可以使用 UVLO 引脚进行 PWM 调光。 它的行为与 EN 相同、不同之处在于 VCC 将保持活动状态、因此它不会进入关断状态、并且无论关断时间是多长、它都将非常快速地做出响应。

此致、

克林特

e2e.ti.com/.../2402.calc.xlsxHi、

感谢您的回答。

1.我没有更换分流 FET (Q3)、只使用外部 PWM 驱动器来驱动它以控制 Q3。

2.我是根据 TPS92515HV 公式计算得出的。 这样做的目的是保持纹波电流。 我从3个不同的公式进行了3次不同的计算。

我不明白为什么芯片出现故障、因为除了 Coff 引脚、Q3和芯片之间没有任何直接路径。 我移除了 Q3并在正常运行下进行测试、它只会亮起一次且死机。  

首先、我使用了 TPS92515HV。 第二、我使用了 LM3409HV 评估模块公式、第三、我使用了 LM3409HV 数据表公式。

我知道、使用 UVLO 进行 PWM 调光不会导致最长关断时间、但在本例中、我想扩展我们现有的光控制器、我们使用 PWM 调光以非常快的响应完全关闭 LED、因为我们的应用非常敏感。

另一个事实是、我已经通过该实验损坏了3个评估板。 它在 EN +分流 PWM 下运行良好、但当我想将其调暗至较低频率时、其行为不正确。

另一个事实是、当我使用50%的 PWM 信号7-15kHz 直接驱动 Q3时、它的运行方式不正确。 Vout 方波不是50%、而是20-50%。

您是否有任何关于如何正确实施它的线索？

此致、

YO Shua

您好！

好的、我现在已经与器件的原始系统工程师确认了方程。 最新的数据表公式是 LM3409的正确公式、而 Roff2的值通常比 Roff1高得多。 2k Ω 的关断时间太短、电流将保持上升速率、直到电感器饱和、并将 FET 烧断。 您是否尝试过计算出的较高值？

谢谢、

克林特

顺便说一下、该板上的分流 FET 调光方法存在已知问题。 您可以达到最大关闭时间方案、这会使占空比变得混乱、这可能是您看到的情况。 这就是为什么2二极管电路后来被添加到数据表中、这是因为在 EVM 发布后更好地理解了分流 FET 调光问题。 因此、正确的方法是将 EN 连接到 VIN、并像您所做的那样将二极管电路与 Roff1和 Roff2搭配使用。 您只需要具有正确的 Roff2值。

此致、

克林特

我用最后一个公式尝试了 Roff2值、但它不起作用。 因此、我尝试了使用 TPS92515HV、并按照您在前面讨论中的建议进行了操作。

我做了一个仿真来证明使用最后一个公式不会起作用、但是如果我将电阻降低一个幅度、这似乎是可行的。

现在、我真的很犹豫要再试一次、我只剩下1个 EVM (买了4个、坏了3个)。 我只需要明确证明该芯片按预期工作。 现在、我只需要计算正确的 Roff2 (无需猜测)。

我理解的是、Roff2真的很高、它将关断时间设置得比其最大值更长。

我希望您能帮助我解决这个问题。 感谢您的快速响应。

此致、

YO Shua

您好、Yo、

由于所有组件中的容差、该方程并不总是精确的、仿真通常不会将这一点考虑在内。 但它确实可以按预期进行一些调整。 这就是我提到使用电流探针监测 LED 电流的原因。 首先是一个较高的值、这是该公式通常给出的值(较高的值并不危险、因为较低的值可能是较低的值)、然后观察每个周期的电流纹波。 您可能需要减小它、以匹配电感器/LED 电流的峰峰值、具体取决于二极管 VF 和实际 FET RDS (ON)。 该器件有许多出色的设计、因此可以完成。 但如果值过低、则会损坏 FET。

如果您想让我知道您的输入电压范围、LED 堆栈电压和 LED 电流、我可能会用完整的信息提供更好的输入。 但您可以正确地假设、在某些工作条件下、您计算的值可能超出 LM3409最大导通时间、但通常仅在低 PWM 频率下、而非通常在 kHz+范围内。

此致、

克林特

感谢你的帮助。 我真的想让该 EVM 板正常工作。
输入电压将为48V +/- 5%。
LED 堆叠电压将约为37-39V
LED 电流1.5A

我真的很好奇、如果我施加高电阻、为什么在 LM3409仿真中不会真正起作用。 假设我的 PWM 频率为10kHz、但我认为您已经回答了这些问题。
我非常感谢您的帮助、因为这是我在公司的第一份工作、我被分配开发新的领导控制器。

此致、
是的

您好、Yo、

我不确定为什么较高电阻看起来如此糟糕、但大多数瞬态模型都有一些问题、尤其是在您遇到临界情况时。 在该输出电压下、我可以看到关闭值为何如此不同。 我不确定您对效率的关注程度、但如果您愿意消耗一些功率、您可以进一步调整行为。 高 RDS (on) FET 有助于加快电感器斜坡速率、因此可使用较低的 Roff2值。 您甚至可以添加一些与分流 FET 串联的电阻。

在任何情况下、您都应该能够通过一些工作台对其进行充分的调优。

此致、

克林特