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[参考译文] LMR23615:电源集群概念

Guru**** 1127450 points
Other Parts Discussed in Thread: LMR23615, TLV62568, TPS22954, LM76005, LMR33620, TLV62568A, PMP15039, TPS22953, LM76003, LM61440
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/928918/lmr23615-conception-of-power-supply-cluster

器件型号:LMR23615
主题中讨论的其他器件: TLV62568TPS22954LM76005LMR33620TLV62568APMP15039TPS22953LM76003LM61440

您好、TI 团队、

对于一个嵌入式项目、我正在寻找一个适合电源的概念和一个合适的开关稳压器选择。

该系统主要包含一个具有外部闪存(QSPI)的32位微控制器、两个 RS485接口和一个 CAN 接口。 微控制器、闪存和两个 RS485驱动器在3.3V 下运行。 当前计划的 CAN 收发器在5V (VCC = 5V、VIO = 3.3V)上运行。 3.3V 上的流耗低于500mA (最坏情况)。 在5V 电压下、仅在电路板上提供 CAN 收发器。

我们的项目还可与扩展板配合使用。 扩展板的电源由我们的板提供。 扩展板的电流消耗暂时为5V/3A -典型电流消耗约为5V/1A。 扩展板的电源也应该能够通过微控制器关闭。

该电路板的供电电压为24V (标称值)。 下图显示了我当前的电源概念。



我当前选择了 LMR23615作为内部24V 至5V 电源、并将5V 至3.3V 的转换集中在 TLV62568 (降压转换器 A1和 A2)上。 对于扩展板的电源、我计划使用单独的降压转换器。 电源的实现必须非常节省空间(占用空间小、并且仅使用陶瓷电容器)。

我的问题:

一般而言、电源设计概念对于此应用而言是否合理且实用?

LMR23615是否是此应用的理想选择?

LMR23615后面是否可以使用第二个降压转换器、或者另一个降压转换器是否更适合此设计? 用 LDO 替代降压转换器 A2是否更好?

对于此应用中的转换器 B1、您可以推荐哪种开关稳压器? 目前、我在即时选择中有 LM76005。 我研究了 TPS22954作为负载开关。 这是否是应用永久切换5V/3A 的明智选择? TPS22954的热要求是什么?

感谢你的帮助!

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    你好

    我认为您的计划是可以的。

    LMR23615性能良好。

    当然、我们有许多新器件也可以正常工作。

    您可以查看 LMR33620/30系列或 LM63615/25/35系列。

    这些器件采用小型封装。

    我认为 A2可以是降压转换器、可以由 A1供电。

    对于 B1、我将查看我刚才提到的两个系列。

    我们的网站上提供了适用于其中大多数器件的计算器工具  

    设计帮助。

    准备好后、我们还很高兴查看您的最终设计原理图和 PCB 布局。

    谢谢

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    您好!

    感谢您的回复! 对于降压转换器 A1、LMR33620似乎是 LMR23615的良好替代方案。 使用 LMR33620时、电路板上的空间要求可能会更低。 对于降压转换器 A2、我再次重点介绍了 TLV62568或 TLV62568A。 在该设置中、这是一个好选择吗?

    在我的研究期间、我遇到了参考设计 PMP15039。 LMR33620和 TLV62568/A 是否可以采用类似的节省空间的设计?

    对于降压转换器 B1、我将介绍 LM63635。 扩展板电源的一个要求是可以将其关闭(电源序列、节能模式)。 降压转换器 B1的使能功能是否可用于此目的?还是更建议使用 B1后面的负载开关(例如 TPS22953 / TPS22954)?

    感谢你的帮助!

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    你好

    是的、我认为您提到的 TLVxx 器件是可以的。

    是的、您可以执行 PMP15039设计中所示的操作。  请记住这一点

    热性能对于如此小的 PCB 非常重要;请注意该文档中的热性能图像。

    您可以使用 EN 控制来关闭 LM63635。  但是、您需要考虑哪种类型

    器件将看到的非板载"负载"。  如果负载有可能尝试向反馈  

    则可能需要一个开关。  此外、如果有大电容需要充电、则最好进行充电

    以启动稳压器、然后打开开关。  可能还需要使用开关来实现真正的隔离。

    在任何情况下、在获取输出时、稳压器输出端的瞬态抑制器都是谨慎的

    外部世界。

    谢谢

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    您好!

    感谢你的答复。 我了解了降压转换器 B1的 LM63635:HTSSOP 封装对于我们的设计来说有点太大了。 遗憾的是、降压转换器的 PCB 空间有限。

    此外、我现在还有关于扩展板电流消耗的更具体的信息:扩展板(蜂窝模块)在正常运行(接收模式)中需要大约125mA 的电流。 如果通过扩展板主动发送数据、则电流消耗暂时约为3A。 LM63635的最大电流可达3.25A。 是否建议使用更强大的降压转换器?

    经过进一步研究、我发现 LM76003采用 WQFN 封装、最大电流为3.5A。 这是否是应用的明智选择?

    感谢你的帮助!

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    你好

    我认为 LM63635或 LM76003都可以。

    LM63635还采用 WSON 封装。

    谢谢

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    您好!

    经过一些研究、我确定了使用 LMR33620进行降压转换器 A1的选择、使用 LM61440进行降压转换器 B1的选择。 在这些降压稳压器中、我在功率要求和 PCB 尺寸方面得到了很好的折衷。

    您能否查看我的原理图:我使用 LMR33620CRNX (2100kHz)和 LM61440、开关频率接近2100kHz。

    对于该设计、我有以下问题:

    (1)对于 LMR33620输出滤波器、我发现了不同的典型值。 是否更建议在输出滤波器上使用4个22uF?

    (2)在大多数评估设计中、输入和输出滤波器采用了1210或1206容量封装。 设计中能否使用容量更小的封装(0805)? 一般建议采用什么?

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    你好

    您的原理图看起来合理。  

    最好使用这些器件产品文件夹上的电子表格设计工具来检查这两者。

    对于2100kHz 下的 LM33620、2x22uF 即可。

    我们喜欢使用1206或1210、因为它们在直流偏置条件下能够保持比小外壳尺寸更好的值。

    您可以使用0805。  确保它们是良好的电介质、例如 X7R。  并检查直流偏置降额。

    谢谢

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    您好!

    感谢您的回复! 另一个注意 事项是、将功率设置减少到仅使用 LM61440进行24伏至5伏转换、并在 TLV62568后面使用3、3伏电压为 LM61440的电路板和扩展器电路板供电。 扩展板(蜂窝式模块)会在发送数据时导致巨大的负载跳跃(3A)。 是否建议从 LM61440同时为我们的电路板和扩展板供电? LM61440能否处理这些负载跳跃?

    感谢你的帮助!

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    你好

    我认为现在的隔离效果更好。

    稳压器可以处理电流跳跃、输出端会出现一定的瞬态。

    可以添加更多的输出电容、以帮助减少瞬态。

    正如我提到过的、我认为您拥有的一切都是可以的。  可能是您可以尝试的下一代  

    减少监管机构的数量:)

    您还可以获取适用于这些器件的 TI EVM、并在实验室中进行测试以提供帮助

    您的计划。

    谢谢