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[参考译文] LM5123-Q1:不确定使用 LM5123-Q1或 LM5122的升压控制器

Guru**** 1633940 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5123-Q1, LM5122
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/1353728/lm5123-q1-being-uncertain-regard-which-boost-controller-to-use-lm5123-q1-or-lm5122

器件型号:LM5123-Q1
主题中讨论的其他器件: LM5122

您好!  

作为电源充电板的一部分、我现在要设计一个升压控制器、以便在电池放电时对电池电压进行上变频。  

到目前为止、我考虑了使用 LM5123-Q1。 由于应该能够传输150W、我非常担心效率、因此我收到了 TI 的效率 Excel 计算器。  

我已经选择了与之相关的所有外围组件(FET 和电感器等) 并计算了效率似乎还可以(约97.6%)、突然我遇到了 LM5122、它看起来非常相似、除了封装和一些其他因素、这些因素在我的设计中对我来说不是很重要(例如 、我有足够的空间来容纳更大的 LM5122)、但它确实具有更好的热阻、这在我的设计中是一个重要的问题。  

1. 也可以为 LM5122使用 TI 的 Excel 效率计算器"LM5123升压控制器设计工具"吗?  

2.如果问题1的答案不是,是否有您可以为我提供的用于 LM5122的 Excel 计算器工具 ?  

3.一般情况下,使用相同的外围组件,哪些升压控制器的效率更高?  

谢谢、BR、  

奥哈德  

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    您好 Ohad:

    感谢您通过 e2e 联系我们。

    一般而言:
    对于这些控制器 IC、可实现的功率主要取决于外部元件。
    两种器件的设置应大致相似。
    一个差异是死区时间(两个 FET 都关断)、对于 LM5122为2x 80ns、而对于 LM5123 (标称值!)为20ns +22ns。
    因此、LM5122的情况是转换器基本处于非活动状态的时间更长。

    控制器 IC 的功耗主要取决于内部稳压器上的压降。
    如果 Vin=8V、内部稳压器之间基本上没有损耗。 输入电压越高、控制器 IC 内部消耗的功率就越大。
    但总的来说、如果输入电压可能为12V、功耗不会那么高、因此不需要对控制器进行额外的冷却。
    因此、我不会将热阻视为一个大问题。

    我们目前没有用于 LM5122的快速入门计算器。
    如果仅针对 FET 损耗的最后一部分、则 LM5123计算器可能就足够接近了。
    但我不确定不同的死区时间对计算器的整体效率有多大的影响。
    请勿将其用于任何其他用途。 您会得到错误的结果。

    此通信和任何相关通信中的所有信息均"按原样"提供、"商品售出概不退换"、并且遵守 TI 的重要声明(www.ti.com/.../important-notice.shtml)。

    此致
    哈利

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    哈利、您好!  

    非常感谢您的回答。  

    根据您的评论、是否可以理解 :如果 LM5122的死区时间更长、因此 LM5122的转换器基本上处于非活动状态的时间将更长、如您所说:  

    死区时间(两个 FET 都关断)对于 LM5122为2x 80ns、而对于 LM5123为20ns +22ns (标称值!)。
    因此、转换器基本处于非活动状态的时间更长、就 LM5122[/quot]

    比 LM5122消耗更少功耗? 我的意思是、由于这一原因、转换器周围 FET 和电感器的开关损耗和导通损耗在使用 LM5122时比使用 LM5123-Q1时消耗的功率更少?   

    谢谢。  

    奥哈德

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    您好 Ohad:

    如果您以这种方式观察它(假设一切都保持不变、只有死区时间将更长)、那么、结果就是输出功率将低于您实际需要的功率。
    因此、在转换器处于工作状态期间、需要有更多的能量传输到输出端(在更短的时间内)。

    由于死区时间更短、LM5123的效率会略优于 LM5122。
    但是、如果您使用单个 FET (一个高侧 FET 和一个低侧 FET)、则需要更灵活地找到合适的 EFT 并调整栅极电阻、以便在使用 LM5123的情况下使用、因为该器件的驱动器非常强大、并且实际上是为双 FET 而设计的(如 LM5123 EVM 所示)。

    此通信和任何相关通信中的所有信息均"按原样"提供、"商品售出概不退换"、并且遵守 TI 的重要声明(www.ti.com/.../important-notice.shtml)。

    此致
    哈利

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    哈利、您好!  

    现在我不明白:谁有一个更短的死区时间? 是 LM5122还是 LM5123-Q1? 结果谁具有更好的效率? 因为您在之前的消息中写入的 LM5122具有更短的死区时间、并且更合理的做法是、当死区时间小于功率损耗时、效率更高。 您声称对方是如此。  

    由于死区时间较短,LM5123的效率将略优于 LM5122

    LM5123-Q1是否只能与双 FET 一起工作?  

    但是、如果您使用的是单个 FET (一个高侧 FET 和一个低侧 FET)、则需要更多地寻找合适的 EFT 并在 LM5123

    但如果 LM5123-Q1的驱动器如此强大、为什么它们不能支持单个 FET 呢?  

    原因是此设备的驱动程序非常强大,并且实际上是为双 FET 设计的(如 LM5123 EVM 所示)。

    Br、  

    奥哈德

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    您好 Ohad:

    我不知道您指的是什么。
    无论如何,我要说的是以下几点:
    对于 LM5122 (标称值!)、死区时间为2x 80ns。
    对于 LM5123 (标称值!)、死区时间为20ns +22ns。
    因此、LM5123的效率略高。

    一般来说、LM5123是新得多的器件、大多数参数都更好。

    LM5123专为高功率应用而设计。
    因此、栅极驱动器针对双 FET 进行了优化。
    但它也可以用于单个 FET。

    使用单个 FET 时、需要注意在栅极线路中放置栅极电阻器(最大值为2欧姆至5欧姆)。
    并始终确保两个 FET 的栅极电阻器具有相同的值。
    这是非常重要的!

    如果您不熟悉开关模式电源、使用 LM5122可能会更安全、因为违反绝对最大额定值不太可能损坏器件。  

    此通信和任何相关通信中的所有信息均"按原样"提供、"商品售出概不退换"、并且遵守 TI 的重要声明(www.ti.com/.../important-notice.shtml)。

    此致
    哈利

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    哈利、您好!  

    另一个问题与 LM5123-Q1升压有关。  

    根据效率计算器 Excel 快速入门文件、当输出电流为12A 且 Vout=9V 时、效率已达到97%。  

    我只想确保-当 Vout=16V、Iout = 11A、Vin=9V Iin=22A 甚至24A 时、此器件是支持150W 功率传输、还是甚至高达170W ?  

    谢谢  

    奥哈德

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    您好 Ohad:

    昨天是我们的公众假期,我现在很忙。
    我今天晚些时候会给您回复。

    此通信和任何相关通信中的所有信息均"按原样"提供、"商品售出概不退换"、并且遵守 TI 的重要声明(www.ti.com/.../important-notice.shtml)。

    此致
    哈利

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    您好 Ohad:

    我很抱歉耽误你的时间。
    基于 LM5123的转换器可以轻松处理200W 的功率。
    LM5123 EVM 的额定功率为200W。
    如果相应地选择功率级组件并获得额外的冷却、它还可以处理更高的功率级别。

    LM5123的局限性在于功率级的 FET 需要直接连接到控制器。
    使用不同类型的开关或外部栅极驱动器均无法实现。

    此通信和任何相关通信中的所有信息均"按原样"提供、"商品售出概不退换"、并且遵守 TI 的重要声明(www.ti.com/.../important-notice.shtml)。

    此致
    哈利

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    哈利、您好!  

    请注意您在我们的电子邮件发送过程中提供的答案、您在其中强调 LM5123-Q1采用针对双 FET 优化的栅极驱动器进行设计:  

    LM5123专为高功率应用而设计。
    因此、栅极驱动器针对双 FET 进行了优化。
    但它也可与单个 FET 配合使用[/报价]

    我没有发现任何提醒,在数据表甚至 EVM BOM 不包含"双 FET"作为升压输出电压上较高和较低的 FET ,它建议单 FET : NTMFS5C670NL

    所以我不明白这种说法是从哪里来的。。。 ?

    谢谢。  

    奥哈德

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    您好 Ohad:

    我知道数据表中没有文字描述这一点。 您可以看到的是栅极驱动器的内阻。
    这就是我在这里提到它的原因。

    LM5123的驱动器非常强大。
    因此、当您连接单个 FET、尤其是快速开关 FET 时、您可能会在开关节点和栅极信号上遇到相当大的下冲/过冲。
    这也意味着、一个非常好的布局以及尽可能减少 FET 周围的寄生效应至关重要。

    可以添加栅极电阻器来减少这些下冲。
    请隙两个具有相同阻值的电阻器、不要超过5欧姆。
    如果这无法帮助更大限度地减少下冲/振铃、请选择不同的(较慢) FET。

    此通信和任何相关通信中的所有信息均"按原样"提供、"商品售出概不退换"、并且遵守 TI 的重要声明(www.ti.com/.../important-notice.shtml)。

    此致
    哈利

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    哈利、您好!  

    但这里也未提及 EVM 文档和连接的是单个 FET。 下面是我的问题:  

    1.建议使用哪些 FET 来使用该器件? 我认为它们出现在 EVM 文档中:NTMFS5C670NLT1G、它们是否足够好不会受到这些现象的影响?  我应该在栅极上添加5欧姆电阻器吗?  

    2.您认为 FET 的速度应该是慢多少? 打开/关闭时间是多长?  恐怕较慢的电阻器可能会增加功率耗散、因为 THR 接通/关断时间更长->晶体管开关功率耗散增加了。  

    谢谢。  

    奥哈德

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    您好 Ohad:

    这里可能存在一些通信错误。
    双 FET 意味着 LO 驱动器上有两个并联 FET、HO 驱动器上有两个 FET (具有独立的栅极电阻器)。

    原始 LM5123 EVM 正使用这个星座图:低侧有两个 FET、高侧有两个 FET。
    请参阅用户指南 :www.ti.com/.../snvu737
    我不知道您指的是什么。

    NTMFS5C670NLT1G FET 是快速开关。
    当在不添加栅极电阻器的情况下各移除一个时、会出现严重的振铃、并且-取决于 Vin 和 Vout、它最大值甚至会杀死控制器。

    因此、再说一次、请在使用单个 FET 时添加栅极电阻器、起始电阻可能为3欧姆。
    然后使用示波器测量振铃。

    我现在已经没有什么可以推荐的了。

    此致
    哈利

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    Ohad、
    您发布的原理图显示了双 FET (请参阅红圈):

    此致
    哈利

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    哈利、您好!  

    您能否说明 LM5123-Q1 +  NTMFS5C670NLT1G FET 的结构中的驱动电流将是多少?  

    我之所以提出这个问题、是因为对于 NTMFS5C670NLT1G Qg、添加电阻器会导致 t 开/关时间较长、并且 NTMFS5C670NLT1G FET/Vgs=8n 这一事实可能会对 FET 的发热损耗产生影响。  

    奥哈德

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    您好 Ohad:

    这没有什么需要担心的。
    开关损耗将比传导损耗小得多。

    LM5123可以驱动多安培峰值电流。 但是、该栅极电流无论如何不是恒定的(在转换期间也不是如此)。 所以我不能给您一个数字。
    对于其他驱动器较弱的控制器、转换时间将自动更长(就像栅极电阻器已经内置在控制器内部的驱动器中一样)。

    此致
    哈利