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[参考译文] TPS54200:TPS54200输出电感与放大器;电容器与环路稳定性

Guru**** 1133690 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54200, TPS92200
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/1218653/tps54200-tps54200-output-inductance-capacitor-vs-loop-stability

器件型号:TPS54200
主题中讨论的其他器件: TPS92200

您好、TI!

我有几个关于 TPS54200的问题、如下所示:

1) 1)数据表中的模拟调光公式指出 ILED 是最大 LED 电流、但我是否知道它基于 Isense 或 PWM 输出? 这是因为最大 LED 电流将随 PWM 占空比值而变化。

2) 2)对于模拟调光模式:

假设 ILED 基于 PWM 输出、我发现如果 PWM = 100%占空比、ILED 最大值= 800mA (Isense = 800mA)、IL (纹波)= 240mA、且电流纹波比= 30%(K=0.3)、因此选择电感= 22uH。

但如果 PWM 占空比变为10%、则计算得出的最小电感值将低得多。

3) 3)换句话说、电感器电流纹波比 与 ILED 最大值相关、因此100%占空比时、CR 比= 30%、而当1%占空比时、CR 比=~1%。 CR 比率和占空比是否有任何下限和上限来确保环路稳定性?

4) 4)在 TPS92200中、数据表指出电感器电流纹波应大于300mA 以确保环路稳定性。 此 IC 基于300mA 而不是电流纹波比的任何原因? 这是因为、如果 Isense = 600mA 且电感器电流纹波= 300mA、则电感器电流纹波比>50%、不符合0.2至0.4的要求。  

5) 5) TPS54200没有在数据表中提供上述声明的任何原因?

6) TPS54200的输出连接至 Rsense,但 TPS92200的输出连接至 GND,我是否知道引起这种情况的原因?  

7) 7)如果我在应用中使用 TPS54200、应如何在 COUT 之后放置额外的滤波元件(例如:中频和高频滤波器)? 它也应该连接到 Rsense? 如果我需要滤除这些高频噪声、因此连接到 GND 该怎么办。

8) 8)当我使用 TINA 仿真器对 TPS54200进行仿真时、我发现它仍然能够运行、如果 COUT 连接到 GND、则噪声级别会略有降低。 为什么?

9)当我用 TINA 仿真器对 TPS54200进行仿真时、发现电感电流纹波比>90%还是可以正常工作的、甚至电感都是在不连续导通模式下。 为什么?  

10) 10)我可以参考的任何文档 、以更好地了解占空比、ILED、电感器纹波电流和环路稳定性?

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    尊敬的浙氏:

    请允许我核对一下您的问题。 可能需要一些时间、请预计会有一些延迟。

    此致、

    周老师

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    尊敬的 Steven Li:  

    5天过去了。 有更新吗?

    此致、

    ZL Woon

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    您好、ZL:

    很抱歉耽误你的时间。 我今天将为您提供答案。

    BR、Steven

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    您好、ZL:

    1) 1) I_LED 是指 最大 LED 电流、而不是来自 PWM 调光的平均电流。

    2) 2)对于模拟调光模式、可以根据100%输出(无调光)选择电感器。

    3) 3) 为确保环路稳定性、我们建议电感器电流纹波大于300mA。

    4) 4) 该主题应该会解释您提到的情况: https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1172388/tps92200-minimum-inductor-current-reported-in-datasheet

    由于300mA 背后的原因、我需要向设计团队核实。

    5)需要向设计团队核实。 我获得反馈后、它会随时向您通报最新情况。

    6) 6) 需要向设计团队核实。 我获得反馈后、它会随时向您通报最新情况。

    7)我认为可以将电容器与 LED 并联、或从 LED 阳极连接到 GND。 调光性能可能会有所不同。 对于这一点、我需要进行检查。

    8) 8)对于您提到的噪声级别、剂量指的是电流噪声或电压噪声?

    9) 9)您是说过大的电感电流纹波应该会导致不稳定?

    10)我没有找到关于这一点的任何文档。 但我们可能会考虑编写一本书、因为我们最近收到了有关该主题的大量请求。

    BTW、您能否告诉我您打算使用 TPS92200 / TPS54200的应用/终端设备? 我们需要了解您的业务案例、以便为您提供更好的支持。 如果需要、我们可以通过电子邮件进行交谈。

    Br、
    周老师

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    8)电压 纹波

    9) 9)从之前的产品测试报告来看、电感器电流变为负值似乎会导致不稳定。  

    产品名称: CCTV

    应用程序:在夜间模式时打开 IR

    输入电压:12V +/-5%

    使用的 LED:SFH4715 (与数据表典型应用电路相同)

    使用的 LED 数量:2

    Vo:~6.2V ( 在 TPS54200中采用模拟调光、包括200mV Vsense)

    LED 电流(rms):200mA 到600mA (用于驱动 LED 灯串)

    LED 电流(最大值):在100%占空比期间<1A

    效率:>90%

    PWM 占空比:   在基于环境温度的运行模式期间、占空比输入的大动态范围(从5%变为95%)、但是驱动器 必须确保环路稳定性。

    特殊要求:

    1) 1)温度系数必须良好、以减少运行期间的波动。  

    2)由于 POE 功率预算限制而实现了高效率。

    3) PCB 尺寸小限制

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    请帮助紧急获得 Q5、Q6和 Q7的答案、因为我需要在今天之前锁定原理图。

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    您好、ZL:

    5) 6)我今天已经向设计团队进行了检查。 但是、TPS54200是一款旧器件、不是由当前团队设计的。 因此它需要更多时间来查明。 感谢您的耐心等待。 由于中国的设计团队将迎来5天的假期、因此可能会有延误。 同时、您/贵公司是否有 TI FAE 联系窗口? 如果您可以在此时联系他们、它会更快地推动工作。

    7) 7)我检查了这一点。 事实证明、对于 TPS54200/TPS92200、可以将电容器与 LED 并联、或者从 LED 阳极连接至 GND。 不会有太大的差异。 唯一的区别是、当您将电容器与 LED 并联放置时、会检测到电感器电流并提供反馈。 当您将电容器从 LED 阳极放置到 GND 时、将检测 LED 电流并使用反馈。

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    Motorola Malaysia TI FAE Window 将为我介绍此论坛、而不是回复我的电子邮件。  

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    您好、ZL:

    我懂了。 我会尽我所能帮助你。

    此致、

    周老师

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    由于电容器纹波电流将反馈到 FB 引脚、因此在 LED 上放置输出滤波电容器是否有助于降低300mA 稳定性要求?

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    周老师、您好!

    由于我的回答需要很长的准备时间、您是否可以安排一次会议以便直接与设计人员打交道? 这是因为我需要在本周之前锁定我的原理图。

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    您好、ZL:

    我们的中国专家将于本周休假。  请预计响应会延迟。  我为 Steven 留下了一条注释 、指出您需要锁定原理图。

    此致、

    戴夫

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    尊敬的 Steven 和 Dave、

    中国专家是否有任何最新动态?  

    ZL Woon

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    您好、ZL:

    • 对于 TPS54200、这是一个旧器件。 我们需要一些时间来访问数据库并检查其内部电路。
    • 当前的情况有点令人困惑、因为主题和线程太多了。 很抱歉。 让我回顾一下:
      • 您拥有一个使用 TPS54200且运行良好的设计。 但您需要检查电感器电流纹波的稳定性要求。
      • 您正在评估 TPS92200、并存在一些负载瞬态问题和稳定性问题。

    我是对吗? 如果是这种情况、那么我们首先来重点了解一下 TPS92200。

    此致、

    周老师

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    周老师、您好!

    >>您有一个使用 TPS54200的设计效果很好。 但您需要检查电感器电流纹波的稳定性要求。

    ZL:是的。 如果 TPS54200没有最小的电感器电流纹波要求、我会选择 TPS54200。 这是因为我认为高电感电流纹波可能会导致辐射问题。

    >>您正在评估 TPS92200,并有一些负载瞬态问题和稳定性问题。

    ZL:是的。  

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    您好、ZL:

    很好理解。 感谢您的澄清。 请参阅我在另一篇文章中对 TPS92200负载瞬态问题的答复。

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    TPS54200最小电感器电流要求是否有任何更新?

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    抱歉、重新表述为 TPS54200最小电感器电流纹波要求。  

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    您好、ZL:

    还没有。 我们仍在检查此器件的数据库。

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    1个月过去了、仍未回复/回答?  

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    您好、ZL:

    还没有。 让我为您推送这个东西。

    Br、

    周老师

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    尊敬的 Steven Li:

     是否有针对 TPS54200最小电感器电流纹波要求的更新?

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    您好、ZL:

    让我来联系设计团队、看看他们是否有一些更新。

    BR、Steven

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    您好、ZL:

    设计团队已经做了一些研究、他们表示会在下周二之前总结并提供反馈。

    BR、Steven

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    周老师、您好!

     是否有针对 TPS54200最小电感器电流纹波要求的更新?

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    您好、ZL:

    我们的专家将在稍后回答您的问题、感谢您的耐心等待。

    Br

    帕特里克

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    您好、ZL:

    很抱歉耽误你的时间。 我们建议将电感器电流纹波(峰峰值)设计为 最大 LED 电流的0.2至0.4。 此外、请遵循 数据表中第9.2.1.2.4节"FB 引脚 RC 滤波器选择"中的 FB 引脚滤波器选择指南。 这些通常会产生稳定的环路。

    Br、

    周老师

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    周老师、您好!

    我想再次验证、因此 TPS54200没有最小的电感器电流纹波要求(例如:>TPS92200等300mA)? 换句话说、如果最大 LED 电流为800mA、则电感器电流纹波将为0.8A x 0.2 = 0.16A 或0.8A x 0.3 = 0.24A、这是可以接受的、对吧?

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    您好、ZL:

    我们的专家不在办公室、我们将在您回来后回复您的问题、感谢您的耐心等待。

    Br

    帕特里克

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    您好、ZL:

    理论上、0.16A 或0.24A 的电感器电流纹波在800mA 最大 LED 电流的情况下都是可接受的。

    Br、

    周老师