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[参考译文] LMR14020：软启动引脚的安全使用

admin
Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: LMR14030, LM76002-Q1, LM76003-Q1, LMR14020, LM76002

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/935555/lmr14020-safe-use-of-soft-start-pin

器件型号：LMR14020
主题中讨论的其他器件：LMR14030、 LM76002-Q1、 LM76003-Q1、 LM76002

我在这里已经阅读过几篇关于 WSON 封装中 CSS 限制的文章。  请告诉我此摘要是否正确：

1 -仅当 EN 受到外部控制时才会出现此问题、当存在 VIN 时、此器件可能会被禁用。

问题是由于 WSON 无法对 CSS 电容器完全放电、从而导致下一次启用器件时软启动时间缩短。

您能给我提供有关使用较大电容器时问题的更多详细信息吗？  我的应用需要很长的软启动时间-长达250ms、需要1uF 电容器。  电容器放电时间是否会更长？  我可以将该器件保持相当长的禁用时间、CSS 最终会放电吗？  或者、如果它永远不会完全放电、它最终会下降到某个较低的电压吗？  软启动时间越短、我就可以了。

没有提到 HSOIC 封装的限制、但它能否处理高达1uF 的 CSS？  或者、即使对于该封装、该尺寸也太大了吗？

使用外部电阻器来帮助电容器放电是否安全？  或 FET 对其进行放电？

关于相关主题-我可能希望从外部(使用模拟电压)驱动 SS 来控制电压输出、而不是将电容器连接到 SS。  如果我这么做、我也许还能够通过外部施加0V 并升高电压来实现更长的软启动。  这是否是一件安全的事情？  我假设 FB 引脚上的电压将跟踪 SS 引脚。  该部件是否确实会像这样工作？

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    TI__Guru**** 2513185 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。

    尊敬的 David：

    我不完全确定您所指的帖子、如果您共享链接、那么我可以评论您的摘要是否正确、并可以在使用更大的电容器时提供有关问题的更多详细信息。

    HSOIC 封装对 CSS 没有限制。 此外、无需外部 FET 对 SS 电容器放电、因为已经有一个内部 FET 负责对电容器放电。

    最后、我不建议从外部驱动 SS、因为这可能会导致器件损坏。

    此致、

    Harrison Overrurf

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    下面是一些帖子。  其中一些来自 LMR14030。

    https://e2e.ti.com/support/power-management/f/196/t/554338?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=lmr14020%25252520Css

    https://e2e.ti.com/support/power-management/f/196/p/714373/2634126?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=lmr14030%2520Css#2634126

    https://e2e.ti.com/support/power-management/f/196/t/589785?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=lmr14030%252525252520Css

    SS 损坏的可能性有多大？  如果我可以保证电压保持在阈值以下、或者仅通过电阻器驱动、那么这样做是否安全？   

    如果根本不建议使用 FB 引脚来控制输出电压、是否有可接受的方法？  还是其他方法？  或者、是否还有另一个具有某种跟踪功能的器件支持输出电压的动态控制？

    我的应用将具有很大的输出电容、约为2200uF。  我知道在调整电压时可能需要考虑这一点、因此我们非常感谢您就此提出的任何建议。

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    TI__Guru**** 2513185 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。

    尊敬的 David：

    根据您发送的文章、您的总结是正确的。

    该器件上的软启动引脚用于控制将输出电容器充电至所需输出电压所需的时间、而不会在实际确定输出电压的过程中发挥作用。 如果您想使用该器件控制输出电压、 您可以插入一个可变电阻器作为下部反馈电阻器、但要确保控制该电阻器的压摆率不会快于器件的交叉频率、因为这可能会导致不稳定。 此外、更改输出电压时的压摆率将决定输出电容器由于 IC=C (dv/dt)而放电的电流大小、因此需要考虑这一点、以确保不会产生可能损害器件本身或下游负载的大电流。

    话虽如此、还提供了其他包含专用跟踪引脚的器件、例如：

    LM76002-Q1和 LM76003-Q1

    这些器件允许您对 SS/TRK 引脚应用外部斜坡、以控制软启动时间。

    此致、

    Harrison Overrurf

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    TI__Guru**** 2513185 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。

    不使用可变电阻器、是否有任何关于从 DAC 或经滤波的 PWM 信号向 FB 引脚施加外部电压(通过电阻器)的问题？  与此类似(从不同的应用手册中借用)：

    在这种情况下、我希望这是一种"通用"解决方案、可与任何可调开关稳压器一起使用、而不仅仅是 LMR14020。

    我可能会非常缓慢地调整电压-至少超过100mS、因此对于电容器充电或放电电流、我应该可以接受。  数据表中的何处可以找到交叉频率？  我在 LM76002数据表中找到了它、但 LMR14020没有找到它。

    您提到了输出电容器放电的电流。  电压降低时、电容器放电是否存在问题？  该电流是否可以通过稳压器返回？  我只是在考虑电容器充电电流、类似于首次打开或连接电源时的浪涌电流。  

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    TI__Guru**** 2513185 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。

    尊敬的 David：

    我认为、只要您未超过 FB 引脚的绝对最大额定电压、并且您仔细更改 FB 引脚上的电压、使输出电压的压摆率(dv/dt)不超过、您所显示的设置就可以正常工作 截止频率、并且不会导致输出电容器放电电流过大、因此这是一个问题、尤其是因为您的输出电容如此高。

    如果您要求输出电压降低、那么根据变化的速度、输出电容器将以等于    Ic=C (dv/dt)的电流放电。  该电流将沿着最低阻抗路径接地、如果这恰好进入稳压器、那么它将会进入该状态。

    并非所有数据表都包含其器件的交叉频率、因为有些数据表是外部补偿的、这意味着设计人员可以自由地选择交叉频率。 最快的检查方法是在数据表中使用 CTRL-F 来查看是否提供了 CTRL-F。

    在查找 LMR14020的交叉频率时、数据表中未提供交叉频率、因此您必须使用产品文件夹中提供的 PSPICE 模型在器件上运行交流分析仿真。 交叉频率将受到所选无源器件的影响、主要是电感器和输出电容。

    本应用手册提供了有关确定 LMR14020等峰值电流模式控制器的环路响应的信息：

    https://www.ti.com/lit/an/snva793/snva793.pdf?ts=1598652105365&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FLMR14020%253FkeyMatch%253DLMR14020%2526tisearch%253DSearch-EN-everything%2526usecase%253DGPN

    如果您有进一步的问题或需要更多的澄清、请告诉我。

    此致、

    Harrison Overrurf

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    可能会发生什么类型的不稳定？  我不会以恒定频率驱动 FB 引脚、最坏的情况是阶跃函数。  它是否类似于线路或负载瞬态中的过冲或下冲？  或者、这一步是否会产生一些永久性或灾难性的不稳定？

    我已经查看了有关环路响应的应用手册。  在不深入分析频率的猜测情况下、是否可以安全地假设 fc 远高于所有情况、例如、1KHz？  我不需要非常快速地调整输出、我可以在 DAC 的输出端放置一个 RC、以确保我将频率保持在该水平以下。

    我的输入电压将始终高于输出电压、因此这不会阻止电容器放电回稳压器？  假设我的输入电压为12V、输出设置为9V。  如果我将输出更改为6V、在给定12V 输入的情况下、电容器是否有任何地方可以流入稳压器？   

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    尊敬的 David：

    我担心的是、如果您使用压摆率(通过压摆率 I mean (dv/dt))比控制环路截止频率更快的阶跃函数来驱动 FB 引脚、那么您的系统输出可能会开始振荡并退出稳压状态。

    在所有情况下、您的 FC 均应高于1kHz、但为了确保使用 TI PSPICE 等仿真工具将帮助您确认给定的特定无源组件。

    第8页的功能方框图显示了流经 SW 节点的路径、其中电流可以流入稳压器。 当电感器上的电压为(-Vout-Vdiode)时、在 TOFF 期间可以实现该电流路径、流过该路径的电流可能会损坏内部控制电路。

    但是、如果存在负载、则该放电电流 将从电容器流出并流向负载、因此该 问题实际上仅在轻负载或无负载时出现。

    希望这对您有所帮助。

    此致、

    Harrison Overrurf

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    TI__Guru**** 2513185 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。

    在这种情况下、假设这是我驱动 FB 引脚的电路：

    如果我选择 R4和 C1为我提供1KHz 的截止频率、那么无论实际 DAC 信号做什么、我是否安全？

    至于返回到稳压器的路径-为了使该节点从输出电容器拉电流、它需要负电感器电流、对吧？  该稳压器是否允许发生这种情况？  我相信有些是这样的、有些是不是这样的。  我可以看到、在输出电流为零时、当开关打开时、电流将如何从电容器回流到 SW 节点。  这只会刷新启动电容器、对吧？  该器件没有同步整流器、因此我不希望它在每个关断周期都打开。  是否可以知道该开关的最大导通时间、然后计算可防止电流返回该节点的最小输出电流？

    如果 Vin 急剧下降、您是否会面临类似的挑战？  如果在输出电容器仍充电的情况下关闭系统电源？  如果是的话，是否有"标准"的办法来处理这一问题？

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    尊敬的 David：

    您能否再次发送 FB 驱动器的电路、谢谢、我看不到它。

    对于您的第一个问题、是的、它将需要负电感器电流、这只能由支持强制脉宽调制(FPWM)的器 件允许、该器件不是 FPWM。

    了解相关开关的最大导通时间无助于我们计算所需的最小输出电流、 相反、知道输出电容器的最大压摆率(dv/dt)将决定最小负载电流、因为 IC=C (dv/dt)将告诉我们输出电容器因输出电压突然变化而产生的放电电流大小。

    当 Vin 关闭时、您不应该遇到同样的问题。

    此致、

    Harrison Overrurf