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[参考译文] LM5146:LM5146RGYR

Guru**** 1554590 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5145, LM5146, CSD19531Q5A, LM25148
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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1351631/lm5146-lm5146rgyr

器件型号:LM5146
主题中讨论的其他器件:LM5145CSD19531Q5ALM25148

您好!

我在获取电路板设计原理图方面需要帮助。
有人能帮我吗?
我需要尽快
谢谢

e2e.ti.com/.../8154.schematic.pdf

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    尊敬的 Bob:

    很抱歉耽误你的时间。

    以下是一些评论:

    1. 您可能需要使用不同的高侧和低侧 FET (具体取决于输入电压、输出电压以及应在输入电压范围内进行优化的位置)。 将快速入门计算器与 NexFET 选择器工具配合使用: https://www.ti.com/tool/SYNC-BUCK-FET-LOSS-CALC。检查 WEBENCH 也没有坏处。
    2. 控制器的 NC 引脚可连接至 GND (以更好地散热)。
    3. C10 6.8pF 应从 ILIM 到 PGND (并非如图所示来自 SW)。
    4. 使用快速启动检查补偿值。 确保输入陶瓷 Cout 的正确降额值。 5 x 22uF/25V 可能会在8.4V 至16.8V 范围内降低40-60%。 最坏情况是 Vout 越高、因为这会导致有效 Cout 越低、从而导致穿越频率越高(对于给定的补偿电路)。

    此致、

    时间

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    PS:如果 Vin-max = 60V、则可使用 LM5145 75V 输入版本。

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    您能向我提供它 PLZ 的确切器件型号吗?

    关于您的第一条消息、我使用 webench 和 EVM 设计文件创建了此原理图。 我也会查看另一个链接。

    请你进一步阐述第四点吗?

    之后我还需要进行布局审核。  

    谢谢  

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    LM5145RGYR、请参阅 https://www.ti.com/product/LM5145#order-quality 

    您可以使用 Murata 的工具在给定电压下检查陶瓷的有效电容: https://ds.murata.co.jp/simsurfing/mlcc.html?lcid=en-us&jis=false

    以下是室温下22uF/25V/1210/X7R 放大器的曲线图:

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    您好,
    我想、考虑到未来使用 LM5146是合理的、因为我认为没有任何理由选择 LM5145而不是46。

    其次、我需要知道为什么必须为高侧和低侧选择不同的 MOSFET。 您能帮助我理解吗?
    我在 Webench 中注意到它们是不同的。
    我想使用低成本 MOSFET、但如果我使用高侧 CSD19531Q5A、Webench 建议使用 SUM90N10-8M2P-E3。 这款 MOSFET 不仅价格昂贵、而且封装也不同。

    我曾尝试使用  NexFET 选择器工具、但我不太明白。 它具有与可用视频不同的 GUI。

    我使用的输出电容器是 来自 TDK 的 C3216X5R1V226M160AC。
    我知道了您对其有效电容的看法。
    您能为它提供一些解决方案吗?
    我在 Webench 进行了检查。 它会更改电容值、
    8.4V = 22 μ F
    12.6V = 2个22uF
    16.8V = 3x10uF

    谢谢

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    尊敬的 Bob:

    因此、LM5145的成本较低、这是一个建议。 它们是引脚对引脚兼容的、因此您可以在将来根据需要进行更改。

    就 MOSFET 而言、高侧 FET 具有所有的开关损耗、因此可以实现更高的 Rdson (更低的电容)。 低侧 FET 是以导通损耗为主的、尤其是在高降压比下、因此可以降低 Rdson。 我会使用5 x 6mm MOSFET -查看 LM5146 EVM、它是一款12V/8A/400kHz 设计(符合您的规格)。

    LM5146快速入门计算器将对您的设计非常有帮助-请完成设计并将其发送审核。

    --

    时间

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    就输出电容器而言、我建议使用22uF/25V/X7R/1210。 在最高 Vout 设置下、总有效电容将是最低的、因此应设计相应的补偿、然后使用这些值快速检查较低的输出电压。

    --

    时间

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    您好,
    我根据要求添加了这些值、以及我在电路中已经使用的一些值。 例如、补偿电路。  
    我不知道您可能调整极点和零点的情况。
    我有不同的电池电源、因此我选择的最小电压需考虑电池节数较少的情况、而标称电压/最大电压需考虑电池数较多的情况。
    我将电流限制设置为12A、我想该值是25A。

    现在、这是个棘手的问题、因为输出将发生变化、即8.4V/12.6V/16.8V

    1. Cal 建议对所有输出采用3x22uF 25V Cout 和2x 4.7uF Cin100V

      我使用了35V 22uF 和100V 4.7uF 电容器。

    我附上了各种输出的所有工作表。 "你看,我知道你是谁。"
    我将使用您会建议的最终帐单 BOM。
    e2e.ti.com/.../16.8V.xlsme2e.ti.com/.../12.6V.xlsme2e.ti.com/.../8.4v.xlsm

    最后、如果这是您的电子邮件、我在您的终端 TI 客户支持处还有另一个请求待处理。 如果是你的,请确认我。
    Tim.Hegarty@ti.com
    谢谢

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    您好,
    是否有关于上述消息的任何反馈?
    请告诉我,
    我必须对该板做最后确定以便进行布局审查。
    谢谢

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    尊敬的 Bob:

    让我来检查电子邮件的布局。

    这3个独立的设计还是仅仅一个具有可调整输出电压的设计? 如果是后者、则我们使用最高 Vout (最低有效 Cout)设计补偿、然后在补偿值固定的情况下检查较低的电压。

    --

    时间

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    这些是相同的设计、但我在全部三者中以不同的方式调整了 Vout。
    我还注意到在其他降压设计中、大多数时候(即使是参考设计和 Webench 设计)都对高侧和低侧使用了相同的 MOSFET。

    这是我几周前发送给您的有关 LM25148布局审核的电子邮件。
    ali.khan@brainchildengineering.com

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    三种不同的输出电压、但有一种实现方式-那么它具有可调的输出电压、对吗? 只是想知道我们是否需要为所有三个器件配备一个补偿网络、或者我们是否可以针对每个 Vout 设置对其进行优化。

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    是的、正确。
    我需要3个可通过开关进行选择的不同输出。
    我需要一个网络用于所有设置、因为我不想为每个设置添加更多组件。
    应该有一个可以满足所有三种需求的最佳解决方案。
    它就像可调降压转换器一样、我在市场上找到许多

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    只看快速入门指南、我发现您没有针对不同的输出电压调整 Cout。 然后针对每个输出电压设定值插入正确的"有效 Cout"、并根据最高 Vout 的稳定性使补偿网络保持恒定。

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    只看快速入门指南、我发现您没有针对不同的输出电压调整 Cout。 然后针对每个输出电压设定值插入正确的"有效 Cout"、并根据最高 Vout 的稳定性使补偿网络保持恒定。

    此外、您还可以在此处使用80V FET 以获得更高的效率。 如果布局良好且最大输入电压仅为65V、则无需使用100V 器件。

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    这就是你的意思吗?
    我根据为不同输出推荐的 Webench 更改了输出电容。

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    我找到了布局。 以下是一些评论:

    1. 输出设置的开关看起来很大-可以减少吗? FB 迹线需要尽可能短、因为这是一个对噪声非常敏感的高阻抗节点(注意高反馈分压器值)。
    2. 最好在顶部也有一个输入电容器。
    3. 无需 SW 过孔-这些过孔将高 dv/dt 放置在 PCB 的底部(面向 EMI 表)。 由于是辐射平面、因此应最大程度地减小 SW 覆铜。 请参阅 LM5145 EVM 布局、它与此设计类似。 更重要的是、SW 过孔会破坏功率级下的 GND 平面。
    4. 分流器看起来非常大、2512。 考虑使用宽高比分流器来降低寄生电感(请参阅 EVM)。

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    谢谢
    我会更新这些建议,并会再次发送你的审查 PLZ。

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    好的、谢谢 Bob。

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    PS:观察上面这篇文章快速入门计算器的三个截图、Cout 在低 Vout 时应该最高、然后随着更高 Vout 设置点逐渐降低。

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    您好

    最终值应该是多少、因为在更改输出时无法更改电容器。

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    不需要、我的意思是选择电容、然后为每个输出设定点插入正确的降额值。 上面的屏幕截图8.4V 为22uF、12.5V 为44uF、这一定是不正确的。

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    您好,
    立即查看 PLZ。

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    但 CAL 和 WEBENCH 会随 Vout 的增加而增加电容、

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    尊敬的 Bob:

    这里仍然显示8.4V 输出电压为22uF、但根据陶瓷电压降额的情况、它应该会提供最高的电容。

    我假设您要选择一组可用于此可调输出设计的电容器、因此只需输入三个 Vout 级别适用的电容。 实际上,我们通常只检查最小值和最大输出电压--设计环路以获得最大输出电压,并在用较高的有效 Cout 值检查最小输出电压时修正补偿值。

    --

    时间

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    您好,
    我已向您发送一封电子邮件、请求对该设计进行布局审核。
    我知道,如果你有任何需要,请告诉我。
    此外、
    我需要一些与降压转换器相关的指南、以便在未来设计中继续了解。
    我实际上设计了很多降压/升压转换器、从设计的角度来看、我觉得缺少很多方面。
    最后但同样重要的是、
    其中我可以了解以下内容。
    1:补偿电路、
    2:极点和 零点放置
    3:交叉频率
    4:输入/输出电容器选择

    我查看了数据表。 有一些方程。
    设计基于 TI 的降压转换器时、是否遵循一些经验法则。

    感谢您的全力帮助。
    我真的很感激。

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    尊敬的 Bob:

    LM5145/LM5146数据表在电压模式控制补偿方面提供了一些实用的信息。 我还在 how2power.com 上有几篇关于电流模式控制的文章、值得查看。

    我现在将查看我的收件箱、看看我是否获得了您的最新布局。 从布局的角度来看、LM5145和 LM5146 EVM 实际上是非常好的模板。 此外、数据表中的布局指南也非常全面。

    此致、

    时间

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    您好, 

    PLZ 确认我,如果你能够在电子邮件中找到 layot 文件。

    如果您能在下周之前给我一些反馈、那将非常好。

    谢谢  

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    是的、我看到了电子邮件、应该能够在今天晚上或明天获得。

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    谢谢
    期待收到您的反馈。

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    您好,
    如果您今天能向我提供反馈、那会很好。
    我的生产周期有点晚了。
    谢谢

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    我很快就会来这里看看、今天晚上回来与您联系。

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    感谢 

    我将等待您的反馈  

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    尊敬的 Bob:

    以下是查看"电压限制器 V1"后的一些注释:

    1. 作为此设计中最重要的电容器、4.7uF 输入陶瓷电容器与 FET 的距离太远。 将 FET 拉近、并将0402电容器右移高侧 FET 漏极。 这样可以更紧密地放置1210电容器。 在电容返回端子上添加更多的 GND 过孔。 有关功率级元件放置、请参阅应用手册 SNVA803。
    2. 将控制器的 NC 引脚接地(散热效果更好)。
    3. 最大限度地减小连接 FET 和电感器的 SW 铜多边形的面积。
    4. FET 的栅极和源极焊盘看起来可能更大。
    5. 将 SW 过孔移至 FET 附近、使 HO 和 SW 布线彼此靠近布置、实际上形成差分对。
    6. 第2层应为功率级下的实心 GND 平面->将 HO 布线移至第3层、并与同一层上的 SW 并行布线。 这也会将高 dv/dt SW 走线从底层取下(注意:底层面向 EMI 表、可以轻松地将噪声耦合到该 GND)。
    7. 考虑在 DAP 中为控制器再添加两个过孔。
    8. 将 VCC 和引导电容靠近控制器的相应引脚(例如、如果需要、将过孔靠近控制器引脚)。

    时间

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    此外、还请查看 LM5145 EVM 布局以供参考。 LM5145实际上与 LM5146是相同的控制器、只是更低的 Vin-max 额定值。

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    您好,
    感谢您的反馈。
    我将根据所有这些宝贵的建议更新 LM5146的设计。
    这让我的概念变得清晰许多。
    我需要一个最后的请求,如果你可以帮助我的 PLZ。
    它关于 LM25148。
    您提到我应该使用不同尺寸的检测电阻。
    您能帮助我为以下参数填写此 CAL 吗?
    1:优先考虑的小尺寸电感器和电路板尺寸
    2:输入电压10至36V
    3:输出电压7.4V 15A

    此外、还应尽量减小元件的高度。 驱动高度以及所有参数的主要元件是电感器。
    我曾尝试跟进 WEBENCH 和其他建议、但由于电路板尺寸的原因、我无法接受
    e2e.ti.com/.../LM5148_2D00_LM25148-Quickstart-Calculator_5F00_rev2.xlsm

    webench.ti.com/.../103

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    尊敬的 Bob:

    LM25148的现有情况看起来非常好。 只需将分流器降至3mΩ、就可以在满载到电流限制之间留出一定的裕度。 我们通常建议使用125-150%、因此甚至可将其放入2mΩ。 此外、您可以使用2.2uH 电感器、这是标准值-请查看 Coilcraft XGL 系列电感器。 mΩ 使用陶瓷电容器、输出电容器 ESR 应该为几 μ F。

    如果您需要进一步的支持、我建议为 LM25148单独提交 E2E、然后由负责的工程师进行回复。

    此致、

    时间