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[参考译文] LM25143-Q1:与 VCCX 引脚设置以及如何设置电流限制相关的 VCC 行为

Guru**** 2522500 points
Other Parts Discussed in Thread: LM25143-Q1

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/1249465/lm25143-q1-vcc-behaver-related-to-vccx-pin-setting-and-how-to-current-limit-setting

器件型号:LM25143-Q1

客户问 LM25143-Q1有以下问题。

1. データーシートの図9.9のようなインターリーブで 3.3V出力の仕様をWebenchで回路生成させるとVCCXはGND接続となります。
一方、図9.9 (DS_P33)でのVCCXはVout (3.3V)に接続されています。この違いは何が原因ですか?
如果您使用 Webench 生成一个适用于3.3V 输出规格且具有交错功能的仿真工作台电路、如数据表的图9.9所示、则 VCCX 会连接到 GND。
另一方面、图9.9 (数据表、第33页)中的 VCCX 连接到 Vout (3.3V)。 造成这种差异的原因是什么?

2."VCCX > 4.3V は VCCX に内部で接続され、内部の VCC の場合、VCC レギュレータはディセーブルになります。"とデーターシート(P6)記載あります。前記の質問1 Ω ではVCCXが3.3Vに接続、又はGNDに接続先されたケースですが、いずれもVCCXは4.3V未満です。接続先は異なりますが、どちらのケースもVCCは同じ状態でしょうか?Ω Ω
'当 VCCX > 4.3V 时、VCCX 会在内部连接到 VCC 且内部 VCC 稳压器会被禁用。' 中说明了该值。 在上面的问题1中、VCCX 连接到3.3V 或连接到 GND、但在两种情况下 VCCX 都小于4.3V。 连接目标不同、但两种情况下 VCC 是否处于相同状态?

3. インダクタ DCR 電流センシング方式で過電流値の設定は式12 (DS_P29)と思われます。
式12が理解できません。具体的に例えばインターリーブ3.3V 20AでLo Ω=470nH DCR = 3.6mΩのケースでご説明頂けると助かります。Ω
式の記述に関する質問もあります。VCS(s)は電圧ではないのですか?単位はs (秒)も何を指しているのか不明です。"s "となっています。それとも検出時間ですか?また式の中にある(1+s*Lo/ Rdcrのところにあるs )
在电感器 DCR 电流检测方法中设置的过流值似乎为公式12 (DS_P29)。
我不明白公式12。 如果您能给出一个 Lo = 470nH DCR = 3.6mΩ、交错3.3V 20A 的具体示例、将会有所帮助。
我还有关于编写表达式的问题。  VCS 不是电压吗? 单位为 s (秒)。 还是检测时间?  另外,公式中的"s"是什么意思也不清楚。 (Rdcr 处1+s*Lo/s)

此致、taki

  • 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。

    以下、回答します。
    请参阅下面的答案。

    1.まずVCCXに関わる動作の確認から述べます。VCCXに4.3Vを超えた電圧を外部から印可しますと、内部使用されるVCC電圧を内部Regualatorから給電される状態からVCCX Pinからの給電に切り替わります。
    Webenchの例では、VCCXをGNDに接続する事により、明示的にVCCへの電力供給に内部Regulatorを使用する事を示しています。
    一方、図9.9の例では、可能であれば外部電源であるVout2をVCCへの供給のために基本的に使用する事を意図しています。
    下記に示すデータシート図9.2にあるように、FB1 PinとFB2 Pinの設定により、Vout2の出力電圧は変わります。
    図9.9の結線を使うと、Vout2の出力電圧設定次第で、電圧が十分高い設定だとVCCへVOUT2から電圧供給され、VCC2の設定がが低いとVCCへの給電はVOUT2でなく、内部Regulatorから行われます。
    この点がWebenchで自動生成される回路と、図9.9の回路、両者の違いです。

    首先、让我们来看一下与 VCCX 相关的运算。 当从外部向 VCCX 施加超过4.3V 的电压时、在内部使用的 VCC 电压将从内部稳压器馈送、改为从 VCCX 引脚馈送。
    Webench 示例明确显示了使用内部稳压器通过将 VCCX 连接到 GND 为 VCC 供电。
    另一方面、图9.9中的示例主要是为了在可能的情况下使用外部电源 Vout2为 VCC 供电。
    如下面的数据表图9.2中所示、FB1引脚和 FB2引脚的设置改变了 Vout2的输出电压。
    使用图9.9中的接线、根据 Vout2输出电压设置、如果电压设置得足够高、则 VCC 将由 VOUT2供电、如果 VCC2设置为低电平、VCC 将由内部稳压器而不是 VOUT2供电。 完成了。
    这是 Webench 自动生成的电路与图9.9中的电路之间的差值。

    2.ご認識の通りです。

    您的理解是正确的。

    3. 式12のVcs ć は、インダクタ電流に対するセンスコンデンサCcsの両端電圧Vcsを表す伝達関数です。ć
    VCS (s)の単位は電圧[V]です。ここでsは複素周波数[1/秒]で、VCS (s)はsを引数とする複素関数です。sは伝達関数における一般的な表記ですが、この点は表記的にややこしい部分でもあります。

    以下、過電流値の設定について説明します。
    過電流設定ポイントのインダクタ電流に対してVcsの検出電圧閾値73mVとなるRDCRをもつインダクタを選定、又は設計します。Vout=3.3V、Lo=Ton、Vinを12Vと仮定)、インダクタのピーク電流は(2.2MHz 470nHであれば(更にfsw IOUT (21.16Aとなり、RDCRは)+)/2程度と算出できます。ここで、=ΔIL 3.6mΩ、ΔIL IOUT (CL)= 20A・=(Vin–Vout)、Ton / LO・Ton = 1 / Fsw です。(Vout/Vin)
    下記、式12において、

    (__LW_AT__1+s (Lo/RDCR))/(1+s (RCS・CCS))を1としてVcs (s)= RDCR・(IOUT (CL)+ΔIL /2)に上記値を代入すると、RDCRの値を得る事ができます。
    また、()(Lo/ RDCR)(/・1+s (RCS)を1とする際に考慮すべきは、下記に示すデータシートP CCS) 28の記述です。Ω。

    この記述にある(LO/RDCR)と(RCS・CCS)はそれぞれ、LoとRDCRの枝路(インダクタ側)と、RcsとCcsからなる枝路(センスコンデンサ側)に対する時定数です。
    インダクタ側の時定数に対して、センスコンデンサ側の時定数を十分小さくすればインダクタのスイッチングリプル電流にVcsが追従し、ピーク電流で過電流が検出できます(上側の行の記述)。それと逆にインダクタ側の時定数に対して、センスコンデンサ側の時定数を十分大きくすれば、スイッチングリプル電流に追従せずに、出力電流(DCレベル、IOUT (2でなくIOUT)+ΔIL /̊ C ()で検出できます(下側の行の記述)。通常であればピークで検出するケースが多いかと思います。よって、式12はIOUT)でなく、((CL)ΔIL IOUT (CL)+)を含んだ表現になっています。/2 ̊ C

    以下は補足説明です。
    上記式の記述がある同じ項目に、"s ドメインのセンス・コンデンサ間の電圧降下を計算するには、式 を使用します。との文言がありますが、この文言がtドメイン(時間ドメイン、時間領域)の関数、つまり時間tを入力とした電圧値の時間的な関数ではなく、sドメイン(s領域、複素周波数領域)で語られる伝達関数であるという事を意味しています。ちなみに複素周波数は、複素数の絶対値で周波数を、偏角で位相(シフト)を表します。"

    ここで単位に関して記述しておきます。下記がその式12ですが、

    単位に関して申しますと右辺の分母、分子に現れる(RCS・CCS)や(Lo / RDCR)は時定数を表し、単位として秒の次元を持ちます。よって、右辺の分数部分(1+s (Lo/RDCR))/(1+s (RCS・CCS))は無名数となり、右辺残りのRDCR・(IOUT (CL)+ΔIL /2)が電圧の次元を持ちます。よって、左辺のVcs (s)も電圧の次元を持ちます。

    インダクタ電流に対するVcsの伝達関数であれば、一般的にはインダクタ電流ILを入力とした時のセンス電圧Vcsの応答を表しますが、式12ではILの代わりに(IOUT (ΔIL)+ 1 μ A/2 μ A)となっており、過電流設定ポイントにおける式を表現しています。

    電流センシングにおいてDC分(インダクタ電流ILと検出電圧VcsのDCレベル、又は上記2つの時定数に対して十分低い周波数)について考える時は、右辺においてs = 0を代入します。VcsはRDCR・(IOUT (ΔIL)+)で決まるので、過電流設定ポイントIOUT /2時のインダクタピーク電流にVcsの検出電圧閾値73mVとなるRDCRをもつインダクタを選定、又は設計します。(CL)

    公式12中的 VCS 是传递函数、表示感测电容器 CCS 相对于电感器电流的电压 VCS。
    VCS 的单位是电压[V]。 其中 s 是复数频率[1/sec]、VCS 是以 s 作为参数的复数函数。 S 是传递函数的常见表示法、但这是表示法令人困惑的地方。

    下面的内容描述了如何设置过流值。
    选择或设计一个具有 RDCR 的电感器、该电感器能够在过流设定点为电感器电流提供73mV 的 VCS 检测电压阈值。 如果 Vout = 3.3V、LO = 470nH (假设 Fsw = 2.2MHz 且 Vin = 12V)、电感器峰值电流将为(IOUT (CL)+ΔIL /2)= 21.16A、RDCR 将为3.6mΩ。 是非常重要的。
    其中、IOUT (CL)= 20A、ΔIL =(Vin–Vout)·Ton/Lo、Ton = 1/FSW·(Vout/Vin)。

    在下面的方程式12中、

    如果(1+s (Lo/ RDCR))/(1+s (RCS・CCS))为1、并将上述值替换为 VCS (s)= RDCR・(IOUT (CL)+ΔIL /2)、则 RDCR 可以获得该值。

    此外、当设置(1+s (LO/RDCR))/(1+s (RCS・CCS))为1时、应考虑以下数据表第28页的说明。

    ·此描述中的(Lo/RDCR)和(RCS CCS)是分支的时间常量、分别由 Lo 和 RDCR (电感器侧)组成、分支由 RCS 和 CCS (感应电容器侧)组成。
    如果感测电容器侧的时间常数比电感器侧的时间常数小得多、VCS 将跟随电感器的开关纹波电流、并且可以从峰值电流检测过流(上部行的说明)。 相反,如果感应电容器侧的时间常数相对于电感器侧的时间常数足够大,则输出电流(直流电平, IOUT(CL )+ΔIL /2而不是 IOUT(CL ))(下行说明)。 我想、在很多情况下、峰值电流用于检测。 因此、公式12包含(IOUT (CL)+ΔIL /2)而不是 IOUT (CL)。

    以下是补充说明。
    在写入上述公式的同一条目中、有一句话"要计算 s 域中感测电容器上的压降、请使用公式12。" ,时域),也就是说,它不是电压值的函数,时间 t 作为输入,而是在 s 域(s 域,复频域)中被告知的传递函数。 对于复数频率、复数的绝对值表示频率、参数角度表示相位(移位)。

    接下来、 我解释一下 单位。  公式12同样显示在下面的中。

    关于单位、出现在右侧分母和分子中的(RCS・CCS)和(Lo/RDCR)表示时间常数、以秒为单位。 因此、 右侧的小数部分(1+s (Lo/RDCR))/(1+s (RCS・CCS))是无单位数字、右侧剩余的 RDCR・(IOUT (CL)+ΔIL /2)具有电压维度。 因此、左侧的 VCS 也具有电压尺寸。

    如果是 VCS 相对于电感器电流的传递函数、则它通常表示输入电感器电流 IL 时感测电压 VCS 的响应。 它还代表过流设定点的公式。

    考虑电流检测中的直流分量时、即电感电流的直流电平、 IL 和检测电压 VCS、或相对于上述两个时间常数的足够低的频率、代入右侧的 s=0。  由于 VCS 是 RDCR (IOUT (CL)+ΔIL /2)、因此请选择或设计一个具有 RDCR 的电感器、该电感器在过流设置点 IOUT (CL)处为电感器峰值电流提供73mV 的 VCS 检测电压阈值。

    此致、taki

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    您好、Taki、

    让我请一位工程师来研究一下、以便很快与您联系。

    此致、

    吉米

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    尊敬的 Jimmy:
    感谢您的答复。

    我 描述了 我对客户问题的回答、但如果您有任何其他意见、它会对我和我的客户有所帮助。

    此致、taki  

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    你好,Taki

    很抱歉回复延迟。 我不在办公室。  

    1.您的回答正确。  图9-9示例现在很混乱、因为 FB1/FB2连接匹配3.3V 配置、而 VCCX 连接匹配5.0V 配置

    2.您的回答正确

    3.在方程式12中,S 代表拉普拉斯域(S=2*pi*j)

    - EL