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[参考译文] LM25180:尽可能提高效率?

Guru**** 2524550 points
Other Parts Discussed in Thread: LM25180

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/1292792/lm25180-increasing-efficiency-possible

器件型号:LM25180

我的设计:

输出功率:3W

输出电压:13VDC

输入电压:18Vdc

隔离输出耐受:3.75kV

变压器:

内核:E13/4

空气间隙:0.1毫米

初级:35、4uH/0、14R

Lsec:11、3uH/0、0R

L_leakage:0.1 μ H

Al:10、9uH (测量值、磁芯材料未知)

使用此设计实现价值观:

V_INPUT:18V

I_输入:0287A

输入:5166W

V_output:13、35V

I_输出0、24A

输出功率:3204W

效率:62、02%

温度 LM25180:45、4°C /环境:26、3°C /加热:19、1K

CH1:V_output

通道2:isec_peak

通道3:IPrim_peak

通道4:V_INPUT

到目前为止、我认为设计已经足够好了...

我的问题:

-为什么我只能实现62,02%的效率?

-我可以做什么来提高效率?

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    Michael、您好!

    您可以利用外部偏置电源来提高效率。 这降低了输入静态电流和输入工作电流。 有关  更多详细信息、请参阅数据表的第8.3.7节。 为了方便起见、我提供了链接和屏幕截图:

    谢谢!

    约书亚奥地利

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    你好、Joshua、

    非常感谢 您对我的问题的帮助。 借助 WebBench-Desing 工具、效率提升85%-无需偏置电源。 我假设偏置电源只能增加几个%、而不能增加20%? 你有其他想法吗?

    此致、

    迈克尔

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    Michael、您好!  

    您能否发送您的 webench 设计和测量技术以获取这些结果? 这将更好地帮助我们了解正在发生的情况、并帮助您提高效率。

    此外、我建议移除您的设计中的 C11和 R8、并在输出和接地之间放置一个齐纳二极管、如下所示:

    TI 建议 通常坚持使用数据表中的设计、因为这些设计已经过测试和验证。  

    谢谢!
    约书亚奥地利

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    你好、Joshua、

    你会发现我的 webench desing。 我在不考虑电阻器 R8的情况下、使用两个万用表和示波器测量了效率。 此外、我还具有不良的反激式二极管 BYG22、VF 约为1V。 我会尝试按照您的建议、插入一个更好的反激式二极管并移除 R8和一个齐纳二极管。 如果我有一个结果,我会告诉你。  

    此致、非常感谢

    迈克尔·霍普夫

    e2e.ti.com/.../5282.WBDesign7.pdf

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    Michael、您好!

    这听起来不错。 我们期待收到您的回复。

    此外、查看 webench 的原理图、我建议尽可能复制此原理图、以便尝试获取 webench 提供的相同结果。

    谢谢!

    约书亚奥地利

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    你好、Joshua、

    我在此改进了设计并获得了结果。 这是最好的效率。

    使用万用表测量效率:

    计算 磁通密度

    我关于提高效率的结论:

    -使用接近1:1的绕组和空气间隙

    -调节电感以获得最大值。 频率>330kHz

    "良好"的反激式二极管-->约1...2%

    -初级电流低于1,6A 峰值

    遗憾的是、我只能实现67%的效率。 也有可能是磁芯达到饱和。 遗憾的是、我无法判断这一点、因为我没有核心材料的数据表。

    您是否有进一步的想法来提高效率?

    此致、

    迈克尔

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    Michael、您好!

    感谢您提供这些信息。  

    此器件的目标效率是多少? webench 设计和原理图之间似乎仍然存在残留量的差异、这可能会 导致这两个器件之间的效率差异。  我建议 复制您的原理图以匹配 Webench 或 Webench、从而匹配您的设计、并测试效率、以避免任何其他混杂变量。 很可能您实现的效率正是此器件用例的预期效率。

    除此之外、我想问一下原理图上的哪些点是您测量效率的目的、以便我们设定基准。

    至于其他想法、如上所述、TI 建议连接外部偏置电源可通过降低输入电流消耗来提高效率。 有关此数据表的设计建议、请参阅数据表的第8.3.7节。  

    谢谢!

    约书亚奥地利

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    你好,Joshua

    目标效率未定义、器件的变暖幅度应尽可能低、因为80...100°C 周围存在温度水平差。 我只想了解一下 从我的设计到 webench 设计的20%的差异。 外部偏置电源可能会有所帮助、但在 webench 设计中也没有外部偏置电源。

    我认为关键在于变压器:磁芯材料和耦合(杂散电感)对效率的影响最大。 实际上、我的设计对于我的应用来说已经"足够好"了。 下一步是实施新的变压器(我们必须订购)、这样我认为我们可以提高效率。

    感谢您的支持、

    此致、

    迈克尔

    e2e.ti.com/.../2728.WBDesign7.pdf 

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    Michael、您好!  

    我认为、webench 与您的设计之间的效率差异可能是您的原理图和 webench 原理图之间存在的任何差异造成的。 我同意这种差异可能主要在于变压器、而使用不同的变压器可能会提高效率、从而更接近 webench 设计。 我看不到您使用的是哪种变压器、但我认为、将您的原理图更改为使用相同的变压器和 RFB 会产生与 webench 设计类似的结果。  如果 webench 上的变压器不可用或不适合您的设计、则使用符合数据表参数的变压器即可正常使用、但不能期望在 webench 上使用不同变压器实现相同的效率测量。  

    话虽如此、我很高兴听说效率足以适用于您的设计、并祝您好运来提高您的效率。 如果您在这方面需要更多支持、我很乐意提供帮助。

    谢谢!

    约书亚奥地利