• 状态 Resolved
  • 已锁定 已锁定
  • 回复 13 回复
  • 订户 0 订户
  • 视图 627 视图
  • 用户 0 会员在此处
选项
选项
相关

This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] LM5116：用于实现稳定输出的最小输入电压

admin
Guru**** 2455360 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5116, LM5088, LM3150, LM5085, LM5141, LM5145, LM25145, LM25141

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/693303/lm5116-minimum-input-voltage-for-stable-output

器件型号：LM5116
主题中讨论的其他器件： LM5088、 LM3150、 LM5085、 LM5141、 LM5145、 LM25145、 LM25141

大家好、我已经使具有 LM5116 (9-18V 输入、7.5V 输出)的电路板工作正常、但是在较低的输入电压下、输出电压会下降。

对于9V、我得到的输出电压大约为6.8V、而不是7.5V、如果我低于9V、则会进一步下降。 电流消耗相当低(几安培)。

这样做的原因可能是什么？

应确保标称输出电压的最小输入电压是多少？  我知道线性稳压器具有定义的压降，但这种直流/直流转换器的情况如何？

如果输入电压非常低(例如6V)-如果不使用 UVLO，会发生什么情况？

输出应遵循输入电压，否则它将进一步下降，或者将发生什么情况？

谢谢、

密海

  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。

    美海

    这样做的原因可能是什么？

    与线性稳压器相比、降压稳压器具有更多的组件选择、因此如果我们不知道所选的组件、则更难精确地确定压降电压。 以下是您看到的压降的几个注意事项：

    • 数据表的第7.3.8节 规定："当以高 PWM 占空比运行时、降压开关将在每个周期强制关闭450ns、以确保自举电容器重新充电。" 因此、如果您以1MHz (周期= 1000ns)进行开关、则最大占空比将为55%。
    • 在理想情况下、您的占空比将为 VOUT/VIN。 但实际上、FET 具有 RDS_ON、电感器具有 ESR、布局可能会引入更多电阻。 这种损耗将需要更高的占空比、从而导致更差的压降。

    应确保标称输出电压的最小输入电压是多少？  我知道线性稳压器具有定义的压降，但这种直流/直流转换器的情况如何？

    • 这取决于上述条件、但如果您看到的是9V (压降2.2V)的6.8V 电压、我希望输入电压~9.7V 是为您提供7.5VOUT 的最小值

    如果输入电压非常低(例如6V)-如果未使用 UVLO，输出应遵循输入电压，否则输出将进一步下降，或者将发生什么情况？

    • Vout 将随 VIN 而下降(以大约相同的速率)。 数据表 说明、当 VCC 低于4.5V 时、转换器将停止开关。 VCC 是通过 LDO 从 VIN 导出的、因此我认为低于~4.6V 的 VIN 将关闭控制器。 话虽如此、我建议在该事件发生之前利用外部 UVLO 引脚关闭控制器、以免控制器输出意外的低电压。

    Sam

  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。

    Sam、您好、感谢您的快速响应。

    我已附上原理图。

    它基于 Webench、我只选择了一些具有较高额定电压的器件(以 Webench 为单位)、以允许输入端出现电压尖峰。

    根据您的解释，我了解获得2V 电压降是正常的吗？

    或者，这是一个设计问题，可以通过改进来获得更低的压降？

    谢谢、

    密海

  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。
    美海

    我在实验室中将 EVM 设置为250kHz、12VOUT、3AOUT。 输出电压开始下降13.9V、比输出高1.9V。 因此您的2V 压降在预期范围内。

    Sam
  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。
    谢谢 Sam、但是否可以调整设计以获得较低的值？
    在 Webench 中、我看到可以设置它、例如、9V 输入和8V 输出、因此只需1V 压降。

    谢谢、
    密海
  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。
    美海

    WEBENCH 是否为您提供了可在3A 时为9V 输入电压提供8VOUT 的波形或仿真？ 如果是、请与我分享、我将进行介绍。

    Sam
  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。

    大家好、我已经为9V-18V 输入和8V/8A 输出设置了仿真。

    我将获得90%占空比和200KHz 频率。 这与您对450ns 最短关断时间的解释一致。

    Webench 链接：

    webench.ti.com/.../SDP.cgi

    您能告诉我这种设置是否真实？

    如果这种情况不好、我正在考虑使用可达到100%占空比的 LM5805、它看起来是一种更简单、更便宜的设计、但另一方面它使用看起来不太常见的 PFET (Webench 建议的 PFET 在任何地方都不可用)。

    谢谢、

    密海

  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。

    美海

    我单击了您的 WEBENCH 链接、屏幕上会弹出"Design cannot be created！" 我进入了产品页面并输入了您的运行条件、WEBENCH 也提供了一个设计。 此设计选择 ESR 极低的 FET、电感器和 Rsense、但即使这样、它也会将其切断。

    • 顶部 FET ESR = 4.2m Ω 与您的10m Ω 电阻器
    • 底部 FET ESR = 6.9m Ω 与10m Ω 电阻间的关系
    • Rsense = 2m Ω 与您的6m Ω 电阻
    • L ESR = 6.8m Ω 与您的(原理图未显示)

    我肯定会为这个低压降电路推荐一个不同的器件。 您可以使用 LM5085、但 PFET 控制器可能会产生较差的效率。 您可以查看 LM3150或 LM5088。

    Sam

  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。
    Sam、您好！

    我还想使用另一个器件、我正在查看 LM5085 (即使效率较低)-但我在网站上看到了一些与之矛盾的信息、最大值为 额定电流为10A、但我看到一些有关 e2e 的讨论、即最大电流实际上为5A。 该部件的实际电流是多少？ 我需要最大8A 电流(正常工作电流约为5-6 A)。 无论如何，在我看来，LM5085实际上是针对低电流电源，这是正确的吗？
    另一种选择是您提到或我考虑过的 LM5088、LM5145 (或 LM5141)是我理解的较新器件、效率非常高。 它们看起来也与我当前使用的 LM5116类似、并且工作正常(除了低输入电压的这个问题)。
    您建议在 LM5088和 LM5145/LM5141之间使用哪种器件？
    它们之间的优点/缺点是什么？

    此致、
    密海
  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。
    正确设计的 LM5085电路将在10A 电流下工作。 电流限制更多地取决于所选的 FET 和二极管、因为这是传递所有电流的方式。 转向低电流应用可能是由于效率降低导致热量增加。

    LM5088最小关断时间为280ns
    LM5145最短关断时间为140ns
    LM5141最小关断时间为100ns 或更短
    LM5116最小关断时间为450ns
    更短的最小关断时间意味着更高的占空比和更小的压降电压。

    LM5088是非同步的、因此可能会影响效率。
    LM5141/1是同步的、因此它们可能具有更高的效率。

    这些都是适合您的重要工具。 通过比较数据表可以看到其他比较。

    Sam
  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。

    Sam、您好！

    关于关断时间-您提到 LM5088的关断时间为280ns、因此这意味着占空比更低、但另一方面、现场参数显示此器件型号的100%占空比。

    我在数据表 的第8.3.6节中阅读了降压电压降低、并且我了解到该器件具有一个特殊功能、即降低频率、以便在输入电压较低时实现低压降。 因此、根据我的理解、器件切换到较低频率会抵消(或多或少)较长的关断时间。

    因此，这意味着使用此功能，器件能够获得高占空比(可能不是100%，但接近它)，这是正确的吗？

    谢谢、

    密海

  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。

    美海

    你是对的。 如数据表第8.3.6节所述、LM5088将在 VIN 过低时折返频率。 强制关断时间(为引导电容器充电所需的时间)是固定的、因此通过降低频率、我们可以增加占空比。

    是的、100%是四舍五入。 它不是真正的100%占空比。

    Sam

  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。

    您好！

    我现在正在推进重新设计、我有一些未决问题：

    -我已经检查了可用性、LM5141/LM25141可从大多数常见分销商处获得、而 LM5145/LM25145不可用

    从可用性的角度来看、LM5141是否是更安全的选择？

    -为了实现高占空比、我将使用具有较低频率选项(440KHz)的 LM5141、这应该允许我计算出大约95%的占空比。

    但是、即使我尝试使用高级选项并将频率设置为440KHz、Webench 也不允许9V 输入和8V 输出。 我该怎么做才能使它在 webench 中工作？

    -如果我使用较低的频率，电感器会更大，与较高的频率相比，还有其他缺点吗？

    谢谢、

    密海

  • 0
    TI__Guru**** 2455360 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。

    美海

    如果您的首选分销商库存的 LM5141/LM25141比 LM5145/LM25145多、那么使用 LM5141将更安全。 就使用寿命而言、这两个器件都是有源器件、因此 TI 将生产它们多年。

    没错、WEBENCH 不允许这样做、因为 WEBENCH 中最大占空比的 LM5141规格为85%。 虽然在440kHz 频率下、最坏情况下的 TON_MIN 为95%、 我已联系团队来研究这一点。 同时、您可以设计更高的 VIN、以便 WEBENCH 允许设计、然后导出到 SPICE 并更改输入电压。

    频率更低：

    • 更大的电感器
    • 更大的纹波

    更高频率：

    • 更低的效率
    • EMI 更差
    • 糟糕的布局更容易降低性能

    Sam