[参考译文] LM5000：负输入、正输出降压/升压

这是 我执行负载瞬态测试时电感器电流响应的示波器屏幕截图。

黄色通道连接到电流探头、10mV/1mA。  红色通道通过交流耦合监测输出电压瞬态。  

下图显示 了当负载从28mA 变为188mA 时、电感器电流从40.6mA 变为251mA。

下图显示 了当负载从28mA 变为244mA 时、电感器电流从40.6mA 变为326mA。

我已经查看了不同负载下的电感器波形。 一些波形看起来不错。 它们与我在应用手册 SLVA059A 中看到的相似。 但其中一些略有不同。 请参阅示波器屏幕截图。 使用0.47欧姆分流电阻器来获取电流波形。

  28mA 负载下的电感器电流波形、示波器屏幕截图：

   负载为244mA 时的电感器电流波形，示波器屏幕快照(交流耦合)：

在5k-20k 和680pF ~ 4.7nF 范围内保持 RC 和 CC 的同时、很难使其保持稳定。 在将其发布到 TI E2E 之前、我曾尝试过不同的价值观、但运气不好。 我今天又试了一次，结果也差不多(运气不好)。   它们在 28mA 负载下启动时都具有过冲、并 在我施加  更多负载时获得振荡、例如 138mA 负载。  我已经捕获了一些波形、但出于某些原因 、我今天无法上传这些波形并与您分享。

您能否确认 我的电路是否具有    7.301khz 的右半平面零点？ 最大占空比为27.8%、开关频率为700kHz。 最大电流负载为250mA。

根据数据表上的公式、我的计算结果显示 RHPzeron 为7.301khz。 如果为真，我们可能需要 使  极点和零点( 由误差放大器的 CC、RC 和输出阻抗(850k)形成)远低于 RHPzero (7.301khz)。 对于建议的 RC 和 CC 范围、很难使 CC 和 RC 形成的零点远低于7.3khz、例如、RC = 20k 且 CC = 4.7nF 时、零点将为1.69Khz、 由于在 RHPzero (7.301khz)处增加了90度滞后，因此很难获得足够的相位裕度以实现稳定性。   如果 我错了、请纠正我的问题。

 我将这些波形放在 Microsoft Word 中并 经过这里。 很不错！  请参阅我昨天捕获的波形。

它们是在建议范围内具有不同 RC 和 CC 的启动波形。 所有波形均为28mA 负载电流、Vin =-12V。

1. 1. CC=4.7nF 且 RC = 20k 时的启动波形

1. 1. CC= 4.7nF 且 RC = 10k 时的启动波形

1. 1. CC= 4.7nF 且 RC = 5k 时的启动波形

1. 1. CC= 2.2nF 且 RC = 10k 时的启动波形

以下是 Jake 的波形：

1. CC=4.7nF 且 RC = 20k
   
   
   
   
2. CC=4.7nF、RC = 10k
   
   
   
   
3. CC=4.7nF 且 RC = 5k
   
   
   
   
4. CC=2.2nF 且 RC = 10k
   
   
   

您好、Zack、

感谢您为我们的改进指明方向。 由于我的计算结果似乎与当前设计中 RHPZ (7.1khz VS 31KHz)上的计算结果不同，您能否查看我的设计和计算结果？ 尤其是 RHPZ 和最小电感的计算。

电源要求：

输入电压： -12V，范围为-9V ~-15V

输出电压： 3.3V、范围 为3.135V ~ 3.465V   

输出电流：150mA、范围为25mA ~ 250mA。  

我选择了：

  ΔILmax = 0.05A

IO (Critical)=  ΔILmax Ω/2= 0.025A，Iout 需要保持>=25mA 以确保处于连续模式。

开关频率： 700kHz、这意味着 TS = 1.42857E-06秒。

4、输出电流最小为25mA 的连续导通模式。  

我的计算基于应用手册 SLVA059A 和 LM5000数据表：

占空比计算：

根据方程式(文献编号：SLVA059A 31的第6页)：Vout=-Vin * D/(1–D)

     我的计算结果： DMIN = 17.29%、DNOR = 21.57%、Dmax = 27.8%

最小电感的计算：

根据方程式(SLVA059A 的第11页、共31页)：

Lmin >=(-Vout * TS* Vin (max)/(2 * IO (critical)*(Vout–Vin (max)))

其中：VIN (max)=-15V、Vout = 3.465V、IO (Critical)= 0.025A、TS = 1.42857E-06秒

     我的计算结果：最小值>=80.4uH

我在当前设计中选择了150uH。

基于 LM5000数据表上的公式(页数13，共17页)：RHPZ = Vout*(1-D)^2/(2 * Ioutput* L)

Vout= 3.3V、D = 21.57%、I 输出= 0.25A、L = 150uH

我的计算结果：RHPZ = 8.615kHz。

如果上面的公式和计算结果正确、我可以选择的最小 L 为81uH、这将得出 RHPZ 为15.954khz。   我似乎没有太大的空间来降低电感并将 RFPZ 推高。

对于 LM5000、您能否确认反激式的 RHPZ 与降压/升压的 RHPZ 相同、因为我使用的公式来自反激式转换器的数据表？

如果我的计算正确、要将 RHPZ 推高、我似乎需要增加最小输出电流 (IO (Critical)以降低电感。 这似乎没有太多空间、需要我们的应用保持更高的最小电流电平。 我还能做些什么？

谢谢、

Jake

您好、 Zack、

感谢您介绍 RHPZ 计算公式和功率级计算工具。

我将尝试使用较小的电感器、如 47uH。 根据该公式、RHPZ 应约为100kHz。  此应用应允许我将最小 电流消耗 从25mA 增加到50mA。  在我拥有组件并对其进行测试后、我将告诉您它是如何运行的。

谢谢、

Jake