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[参考译文] LMR16010:功能模式-如何在10mA、100mA 等极低负载下实现 CCM 模式

Guru**** 2493175 points
Other Parts Discussed in Thread: LMR16010, LMR23630

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/705452/lmr16010-functional-modes---how-do-i-achieve-ccm-mode-with-very-low-loads-eg-10ma-100ma

器件型号:LMR16010
主题中讨论的其他器件: LMR23630

大家好、

首先、主要问题是 LMR16010如何从其非常不同的模式内部切换、有源模式:睡眠、CCM、DCM。

或者用另一种方法来说明、我确实想设计一个非常可变的电源、例如、24V 输入到3V 输出、通常负载从10mA 到100mA、但有时可能高达500mA 甚至1A。

所以我来到了 LMR16010、不知道我为什么选择这个、也许有些 TI 产品销售人员会介入并说服我这是正确的选择、 或者从我的理解来看、所有 SOIC8电源产品的引脚分配都非常不同、因此我无法像运算放大器那样轻松地进行切换。

但是、我在这里的问题是不同的。

我的第一个设计是700kHz 开关频率,我的设计中有一个330uH 的电感器,我认为这是一个很好的起点,因为我认为更多的电感更适合纹波。

现在我可以测量的是输出上的巨大纹波(即3、3V),频率约为7kHz。 所以我很好奇,为什么会这样。

现在、经过进一步的调查、我意识到 IC 可能对我的负载非常无聊、因此它不能正确切换、它只是在睡眠模式下工作。

数据表状态:

当内部 COMP 电压降至400mV 时、进入睡眠模式

这到底意味着什么、我如何知道在什么负载下会发生这种情况?

然后、我开始使用不同的电感器、从1uH 到100uH、L 值越低、睡眠模式开关频率就越快。

这是有道理的、因为我假设较小值的上升时间会更高、因为背后的数学原理是:

I =(Vin-Vout)/L

但是、在3、3V 1uH 上具有10mA 负载时、仍然不应退出睡眠模式

对于100mA 1U 仍然不够、但对于12uH、可以实现奇怪的 DCM 模式、从意义上讲、它是4倍的 DCM 模式、在这种模式下、时间稍长一点、看起来有点像睡眠模式、可以持续一个更长的周期。

也许这是过流保护的开始、我还没有理解过。



更新#1:

第12页的数据表:睡眠模式:如果任何开关周期低于300mA。 睡眠模式电流阈值是对应于400mV 标称 COMP 电压的峰值开关电流电平。

接下来、我尝试使负载高于300mA、看看当器件退出睡眠模式时、这是否是魔术编号。

但我觉得奇怪的是、让一个能够使1A 电流保持在睡眠模式直到其可能输出的1/3、我想我在这里缺少一些东西、比如开关电流与负载电流不同、因为负载电流是 (取决于占空比)由续流二极管的电感推进器提供的一半。


因此、要回答最后一些重要问题:

COMP 上的400mV 意味着什么?

反馈电阻器网络上的电压、但在我的测量中、这当然始终约为750mV、正如数据表中所说的那样。

也许有人有一个很好的公式来计算在极低负载下的 CCM 模式、例如 i=10mA、因为对我来说它不起作用、100mA 似乎也不起作用。

接下来、我将讨论开关时间、可能有些较慢的时间会导致 CCM 模式、因为电流上升将有较长的时间可以发展、但我很快就会尝试。

PS:TI 产品上的 LM 和 TPS 代表什么、我获得了线性单片? 和德州电源?

谢谢阅读。

SEB

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    您好、SEb、

    是的、LM 器件被用来作为国家半导体器件、而 TPS 是德州仪器的器件。 自德州仪器公司购买国家半导体后、他们全部合并。

    如果您希望在轻负载甚至空载条件下实现 CCM、那么我认为 LMR16010不适合您、因为它是非同步的、意味着电感器电流不能变为负值。

    您可以尝试使用不同的电感器以10mA 的电流实现 CCM 模式、但这是基于试验。 您可能需要尝试使用此器件
    store.ti.com/LMR23630AFDDA.aspx

    这是同步 FPWM 模式部件、采用 SOIC 封装

    谢谢
    -Arief
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    你(们)好。

    很抱歉、我的回复很晚、

    我已经检查了不同的 Rt 和 L 值、以实现不同的输出纹波和不同的导通模式、

    实际上,在10mA 等负载下实现 CCM 是相当困难的,现在我知道这一点很明显:)

    但我想我会用较低的 L 值进一步尝试我的设计、例如4u7可以很好地工作、我只需在3、3V 电压轨上运行 MSP430、 我假设现在它可以承受电源轨上的1%或5%纹波、对于我的模拟电源、LMR16010后面有一些简洁的 LDO、它们应该能够消除其余的所有纹波。

    我确实订购了 LMR23630、但可能需要一段时间才能交货、因此也会给这一个机会、我从规格中非常喜欢它、似乎我选择了降压转换器可能的最低电流、走错了路、 不知道更高输出功率的转换器甚至在低负载模式下强制 CCM 可以实现更低的纹波、这一点很值得了解。

    感谢您、当我选择 LMR2...design 时、我可以回到论坛。

    谢谢 SEb

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    您好!

    好的、只需确保您订购单个 LMR23630AF  版本 、这是强制 PWM 器件。 这将在所有负载下为您提供恒定频率

    谢谢

    -Arief

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    感谢他们的建议,我真的不会想到数据表中会有这么小的信息被传播很长的一段时间:)

    无论如何、我认为这2个引脚相同、因此我认为评估板没有 F 版本、但我只需将 F 版本重新发布到它上并进行一些测试即可。