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[参考译文] TPS63020:驱动超级电容器(1F+)负载

Guru**** 2494225 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS63020

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/716034/tps63020-driving-a-supercapacitor-1f-load

器件型号:TPS63020

数据表指出、降压模式下的最小占空比为20%(8.5电气特性)。

假设 TPS63020的输出端有一个大的超级电容/超小孔、并且电路在一段时间内首次上电(超级电容放电至~0V)。 TPS63020的输入端施加+4V 电压、转换器启动。 由于输出电压非常低、因此软启动电路(9.4.1软启动和短路保护)将平均电感器电流设定点限制在400mA 左右。 电感器电流快速斜升、转换器以 CCM 模式运行。 当平均电感器电流超过400mA 设定点时、需要将占空比显著降低至20%以下、因为 Vout 仍非常接近0V、因此:

1.占空比将被限制在20%的最小值,平均电感器电流将无限制地增加(迅速超过4A 开关额定值),或

2、占空比将明显低于20%、直到电容电压上升到~0.8V -> M (D)= 0.2。 如果超级电容器上的电压为50mV、则 M (D)= 1/80D ~ 1.25%。 假设恒定电流为400mA、将需要~2s 才能将超级电容器充电至0.8V、在此期间、占空比必须小于数据表中指定的最小值。

那么、将发生以下哪些情况?

谢谢!

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    您好 Martin、

    感谢您的提问。 我将深入研究、并在一天结束前回复您。

    此致、
    密耳
  • 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 Martin、

    很抱歉耽误你的时间。

    请注意、400mA 平均电流限制是指输入侧(降压器件的高侧开关)、因此当器件在降压模式下运行时、不是电感器。 当输出电压从0V (短路)增加到1V 以上时、该限值呈线性增加。除此之外、任何开关都有4A 限值。 占空比的20%限制用于正常运行、而不是达到限制时。

    因此、第二种情况将发生、但不会出现恒定 D、因为会在某个地方进行电流限制。

    例如、以下是将~2 F 超级电容器充电至2.1V 时的曲线:



    输入电压:4V
    输出电压:绿色
    输入电流:红色
    输出电流:蓝色

    在这种情况下、限值由达到4A 限值的输出电流决定。 由于引线和超级电容器的 ESR 中存在一些电阻、因此输出电压不会从零开始、因此输入电流从高于400mA 的值开始斜升。  在其他情况下、输入电流限制也可能占主导地位。

    此致、
    密耳

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    感谢 Milos、示波器屏幕捕获特别有用!我担心20%的最小占空比限制是硬性限制(用于自举栅极驱动或类似的限制)、但显然转换器在启动时以较低的占空比运行良好。