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[参考译文] TINA/Spice/TPS92410:50W 参考设计 Cadence 仿真

Guru**** 1099700 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI, TPS92410, TPS92411
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/684968/tina-spice-tps92410-50w-reference-design-cadence-simulation

器件型号:TPS92410
主题中讨论的其他器件:TINA-TITPS92411

工具/软件:TINA-TI 或 Spice 模型

您好!

我是一名学生、从事一家 LED 公司的高级项目、该公司使用 TPS92411开关和 TPS92410稳压器。

我正在尝试在此处(http://www.ti.com/lit/ug/tiducu7a/tiducu7a.pdf)运行50W 参考设计的 Cadence PSPICE 仿真、我在 TPS92411上看不到任何开关(电压始终为0V、因此开关绝不会关闭以允许 LED 电流)。 92410上的栅极控制也不是正确的整流正弦波形状。 我没有遇到模型方面的错误、我在 TI 网站上为每个芯片使用瞬态模型。 我是否可以检查任何明显的内容、或者我是否可以发送一些屏幕截图、以便您更好地了解我在做什么?

谢谢你

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    您好、Miles、

    我会将此事转交给这些器件的专家。

    此致、

    克林特

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    您好!

    您是否有用于此目的的原理图?  我对 TPS92411的建模做了一些小的介绍、当时有一些问题、因此我知道它正在工作。  您所基于的设计是我创建的设计。

    您是否了解了这些节点以确定 TPS92410是否实际调节电流?  我还会检查漏极节点。

    此致、

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    感谢您的回复! 以下是参考设计的原理图和我的节奏仿真的裁剪版本(它很大、所有 LED 都有)。 目前、我在 MOSFET 的漏极上看到0V、TPS92410接收到缩放的输入电压、但栅极电压不跟随。  我曾尝试过 MBreak、但由于它被线性使用、我怀疑这不起作用。 我还尝试了 PWRMOS 模型中的 M2N6659、并在电路中获得了一些电流、但仍然非常奇怪。 栅极电压看起来像一个大约为660Hz 的三角形、并且 LED 堆栈看起来一直处于开启状态。

    在节奏方面、您是否可以推荐良好(或可用)的 MOSFET 模型?

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    您好!

    您能否查看整流交流电压探针、电压是什么样子以及振幅?

    如果整流交流电压正确、则 MOSFET 的漏极电压不能为零、除非 LED 堆叠的电压过高。

    我从未使用过 Cadence、但任何尺寸合适的 N 沟道 MOSFET 都应该起作用。  它以线性模式运行、因此 Rdson 并不是很重要。  SOA 很重要、但不适用于仿真。  此外、当该电路首次打开时、LED 上的电容器上的电压将为零。  进入稳定状态需要几个交流半周期。

    如果您可以为我提供整流交流电压波形(左侧为"V")、漏极电流 I、CS 电阻器 V 以及您具有或没有意义的任何其他波形。

    您还可以尝试在仿真中使用底部的电流调节器施加直流电压、以查看 TPS92411电路是否正常工作。

    此致、

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    这是输入交流和整流交流:

    以下是 MOSFET 漏极的电流:

    这是 CS 电阻器上的电压(其上的差分电压):

    并且栅极电压的形状不是我所理解的那样正确:

    这里是 LED 堆叠上的电压、表示没有开关:

    感谢你的帮助!

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    您好!
    好的、这对一些人有所帮助、因为这里有一些问题:
    1) 1)漏极电流为平坦的顶部、这可能是调光器检测将其置于直流参考模式、但2下一个可能会导致问题。
    2) 2)电流感应电阻器上的电压不正确。 如果漏极电流为0.8A、则电阻器两端的电压应高得多、除非值错误(低)或仿真不正确。
    3) 3)栅极电压有点合理。 我希望您尝试一些尝试、让 TPS92410部分先工作、请参阅下文。
    4) 4) LED 堆栈电压过低、但这还不是导致您出现问题的原因。

    我会尝试绕过 TPS92411、将 MOSFET 漏极连接到整流交流绕过所有 TPS92411、我们可以尝试先使 TPS92410上的波形看起来正确。 您可能必须移除 R13 (我认为它是 R13、原理图上的情况并不清楚、但它是 Dov 的上分压电阻)。 检查 CS 电阻器、那里有问题、电压应该高得多、这也可能是电流看起来不是正弦、甚至可能没有调节的原因。 CS 电压的半正弦波峰值应约为2 - 2.2伏(我必须返回并确切了解这是什么、但在1.2uV 时它不会接近该峰值。 我无法读取 CS 电阻值是多少。 此外、请尝试将其设置为10欧姆。 它应约为3欧姆(18.2欧姆/6)。 如果我回忆一下正确的答案、TPS92411模型可能无法在更高的电流(Abouve 500mA)下工作、但我们稍后会发现这一点。

    此致、
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    接下来我将单独尝试 TPS92410、但此刻、我认为我为 RCS 确定了错误的电压范围。 下面是 FET 源极到接地端电阻器上的电压、目前为3欧姆。 我将移除(断开) R13 (Dov 分压器中的上电阻、目前为4Mohm)并短接开关、然后重试。

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    在绕过开关的情况下、稳压似乎可以正常工作。

    以下是漏极电流:

    这是 RCS (3欧姆)电压:

    这是栅极驱动器:

    这似乎是正确的吗? 谢谢你

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    您好!

    这更好、但仍有问题。  它应该看起来是正弦(在半波电平上)并且振幅过高。  在调光器检测中,它应该是1.5伏直流电压,在 PFC 模式下,它应该是1.291伏,在半正弦峰值(1.291*1.414)时将是1.83V。  您能否查看 IC 上的 CS 引脚并查看其振幅是否相同?  您是否还能探测 Comp、Mult、CDD、ADIM 和 TSNS。  此外、您能否在上面的图上更长地运行仿真、如果您看不到它的稳定状态、它可能会随着波形的平坦顶部随着时间的推移而变得越来越小而导致正确运行。  如果是这种情况、可能是由于初始条件导致了某种情况。  COMP 波形可能显示了这一点。

    此致、

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    你是对的、它没有像我想象的那样得到解决。 这些捕获是1000ms 仿真的最后100ms。 RCS 的振幅确实稳定在大约2V。

    RCS:

    CSpin:

    COMP 引脚:

    MULT 引脚:

    CDD (接近0):

    ADIM 引脚:

    TSNS:

    谢谢!

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    您好!

    看起来该部件工作正常。 现在、必须了解 TPS92411。 供参考、底部的 TPS92411不会正常工作、因为 LED 堆叠电压永远不会升高到足以使 TPS92411正常工作、但我现在不会担心这一点。 我会尝试添加一个或多个 LED 堆栈。

    此致、
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    好的、这是个好消息。 感谢您对底部堆栈的注意。 我使该 LED 模型与 参考设计的 IV 曲线匹配、但它可能无法正常工作。  

    以下是前三个堆叠上的电压的完全仿真(所有这些堆叠现在都已添加):

    最后200ms 稳态:

    这里是 RCS

    验证92411现在已验证92410是否正常工作的最佳方法是什么?

    谢谢你

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    您好!

    我记得、当他们创建 TPS92411模型时、电流可能会受到限制、因此我首先尝试将 RCS 更改为10欧姆而不是3欧姆、以查看其是否开始工作。 请注意、处理此更改需要更长时间、可能不需要。 由于电流减小、对 LED 上的电容器进行充电需要更长时间。

    此致、
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    好的、我尝试了10欧姆和14欧姆、具有类似的输出。 它现在具有更正弦的形状和更少的尖峰。

    这里是漏极电流

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    您好!

    有一点、由于 LED 堆栈不接近它们应该是的值、Rset 电阻器值将关闭。 但它仍应切换。 这也许与 TPS92411 VS 引脚不以 GND 为基准(它不能以 GND 为基准)有关、但仿真可能不满意。 您能否查看 TPS92411和 Vin 的至少一个 VS 的电压。 还要检查其中一个 TPS92411的漏极电流(由于电压最高、可能是这些器件的顶部堆叠)。 我看不到原理图、但 Rsns 电阻器应该是806千欧、Rset 电阻器值取决于堆叠电压、顶部为1.5M Ω、下一个为1.4M Ω、然后为1.24M Ω。

    如果您可以测量 Rsns 和 Rset 中的电流、我们可以看到是否满足跳闸阈值。 在 Rsns 中穿越4uA 的下降整流交流边沿。

    此致、
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    好的、电阻器值就像您说的那样、可以稍后进行调节、但一旦我们能够获得一些开关操作、我可能会修复 LED 模型以获得正确的尺寸堆栈。

    VS 引脚:

    VIN 引脚:

    漏极电流:

    Rsns 电流:

    Rset 电流:

    4uA 阈值是否意味着它必须低于4uA? Rsns 电流现在具有远高于该值的偏移。  

    感谢您的持续帮助、我非常感激。

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    好的、

    我认为这与 LED 堆栈电压过低相关。 尝试移除/断开整流交流上的两个1.5uF 电容器、看起来像 C1和 C2、看看会发生什么情况。 此外、还可以了解移除这些电容器前后的主要 MOSFET 漏极电压。 这些电容器用于降低传导 EMI。

    此致、
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    我已经尝试了一些操作、移除这些电容器会导致仿真收敛错误。 我正在努力查看我是否可以修复我创建的 LED 模型、或者是否有另一个 LED 模型具有正确的压降。 遗憾的是、LED 选项在节奏方面非常有限、这是奇怪的。
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    您好!

    尝试将该值降至极低、尝试0.01 μ F 或更小的值。

    我想看看电容器是问题的一部分还是其他问题、我猜还有其他问题、但必须尝试一下。

    另外、忘记问什么是主电流调节 MOSFET 的 Rdson?
    谢谢、

    Irwin

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    对于主 FET 的 Rdson、它为2欧姆。 此值来自模型所基于的实际零件的数据表。

    我可以使电容器无误差的最小值为0.1uF、但仍然没有开关。 我还尝试在顶部堆栈中添加更多 LED、直到达到80V、但也没有看到切换。

    在电容更改之前、MOSFET 漏极电压(黄色)和输入整流(绿色):

    更改电容后:

    谢谢你

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    您好!

    因此、我想尝试一下这是否是电流调节器的 TPS92411问题。  很明显、即使在超过4uA 阈值或 Rsns 后、TPS92411也不会进行切换。  如果您测量通过 Rsns 的电流、我猜它会降至4uA 以下、这意味着它应该切换。

    我认为这可能与仿真中未以 GND 为基准的 VS 有关。  也许可以尝试仿真一个以 VS 接地为基准的单个 TPS92411、其中电流源流入被一个或一个二极管钳位到 Vin 的漏极、如 SCH 所示。  为 TPS92411提供输入电压并查看其是否切换(请参阅仿真测试图片)。  Rsns 阶跃必须相当大、例如0至100V 几个周期、以查看它是否切换(甚至可能是一个三角波形来查看它切换的电平)。

    此致、

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    只是为了确保我理解、Rsns 中的电流应降至4uA 以下以进行切换? 现在它们不是(请参阅图)

    此外、我将运行下面原理图的仿真、是否应该看到漏极引脚上的开关? 250mA 是否是电流源的可用电流值? 我是否需要任何整流交流信号或电流调节器、或者这是一种自行测试92411的方法?

    谢谢你

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    我仿真了这个原理图

    并将其置于漏极上

    使用此 Vsens (如原理图上所示)

    该 Rsns 电流

    我已经阅读了92411上的每一个文档、看不到任何明显的问题。 也许我的阈值没有我想象的那样设定、但我不确定。

    请告诉我您的想法、或者我是否需要改变这种感觉

    谢谢你

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    您好!

    有趣的是、TPS92411开关在此仿真中仅处于打开状态、而在另一仿真中则处于关闭状态。  在查看 TPS92411的 TINA 仿真时、我发现了一封旧电子邮件。  我运行了它、如果您能给我找到您的电子邮件地址、我会将其发送给您。

    此致、

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    您好!

    上面的电路应该工作、TPS92411根据从 Rsns 看到的电流进行开关、对于 Rset 阈值、它是流经 Rsns 的电流的1/2 (涉及一些偏移、Rsns 为200mV、Rset 为1.2V 左右。

    对于 TPS92411漏极、250mA 没有问题。 Rset 上的50nV 是该电压的探针吗? Rset 电压将根据 Rsns 电流而变化(或被钳位在高端上)。 随着电流的增加、电压将下降并超过1.25V 阈值、并导致开关打开。

    电流需要经过4uA 才能使 TPS92411闭合。

    此致、