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[参考译文] LM5176:低 Vin 配置、偏置至 Vout

Guru**** 2378650 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5176, CSD17577Q5A
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/1333396/lm5176-low-vin-configuration-with-bias-to-vout

器件型号:LM5176
主题中讨论的其他器件: CSD17577Q5A

您好、TI 专家!

我正在尝试使用 LM5176、将单个21700的电压升压至恒定24V。

参考以下生成的 Webench 设计、已设计和制造了原型板。

webench.ti.com/.../SDP.cgi

最坏情况下的 Vin 假定为2.8V、锂聚合物电池的电压不得超过4.2V。 这一特定设计建议、我将需要为 Vbias 使用单独的电压源、从而支持低于4.2V 的输入电压。 我不知何故误解了数据表、认为 Vbias 在设计过程中是可选的、因此我所做的就是包含 CBias、并预测在需要时需要手动返工。

现在、在构建 PCB 之后、电路当然不支持3.7V 输入、其中 Vin 低于数据表中指定的4.2V 输入基线。 之后、我能够使该板以5V 的输入输出~24V 的电压。 在~500mV 二极管压降后、VIN 仍然为 IC 提供足够的电压以使其在没有偏置的情况下运行。 在知道我需要外部电源来偏置引脚以使低 VIN 正常工作后、该电路在使用3.7V 电池时无法正常工作是合理的。 我意识到这种配置绝不适用于我正在开发的产品、因为此功率级应该可以在没有外部电源的情况下激活。

然后、我尝试使用"偏置到 Vout"选项重新生成设计。 参考设计、我只需对板进行返工、将 Vout 连接到偏置电源。 电路没有升压。 当我将输入电压增加到大约5V 时、电路损坏、可能是 IC 上的 SW1和 SW2引脚。 我认为开关 FET 在取下并探测 RDS 后未损坏。 稍后、我比较两种设计"偏置到 Vout"与"外部偏置源"、我发现"偏置到 Vout"的开关 FET 的额定电压明显高于"外部偏置源"的额定电压

我想我有两个主要问题:

  1. 如果"偏置到 Vout"配置适用于我的应用、并且单个21700电池的最小 Vin 电压设计参数为2.8、我的原理图将正确参考生成的 Webench 设计。
  2. IC 在我的返修过程中损坏的主要原因是否是具有较低额定电压的 FET? 否则、我不清楚为什么手动返工无法使 IC 在 PWM 模式下运行、同时偏置电源连接到 Vout 轨。

非常感谢您的观看!

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    我认为链接未正确共享、因此我无法共享 webench 设计的链接、但我的设计参数为:
    输入电压= 2.8V、输入电压最大值= 4.2、输出电压24、输出电流最大值= 1.2A

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    大家好、Jason、

    感谢您使用 E2E 论坛

    我不确定我是否理解了您的所有观点、但会尝试回答:

    将偏置电压连接到 VOUT 是与以下器件的正确连接:

    -以>4.2V 的输入电压启动直流/直流转换器  

    -并且能够在低至2.5V 的输入电压下运行  

    两个使用的 MOSFET 的参数(类型)是什么。 如果 MOSFET 的额定电压过低、则可能会损坏 MOSFET。
    还应考虑开关节点上的过冲和下冲、并在此处增加足够的裕度。

    此致、

    斯特凡

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    Stefan、您好、

    感谢您的答复。

    如果我理解正确、可以推断、由于我的21700电池无法提供超过4.2V 的电压、因此它无法启动 直流/直流转换器。 只要直流/直流转换器导通并一直工作到偏置收到稳定的电压、就可以在小于4.2V 的电池电压下运行。

    我想、使用单独的组件电荷泵/升压、我可以 在电压大于4.2的情况下启动 LM5176一次、然后将原始电池电压馈送到 Vin、从而维持升压。

    现在、它正成为一个设计/成本问题、而不仅仅是一个技术问题。 我要决定是添加额外的电路来使 LM5176正常工作、还是要选择使用电池电压的另一款器件。

    MOSFET 目前似乎没有上述问题那么重要、但为了便于您参考、Webench 建议  使用具有外部偏置配置的 CSD17577Q5A (30V 60A)、而 使用偏置配置的 IRFS4227TRLPBF (200V 62A)。

    再次感谢您的答复!

    此致!

    杰森