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[参考译文] LMR38020:LM38020作为负电源

Guru**** 2382220 points
Other Parts Discussed in Thread: LMR38020, LMR38020EVM
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/1364506/lmr38020-lm38020-as-negative-power-supply

器件型号:LMR38020

尊敬的:

我们必须有一个-15V 的负电源。
负载介于250和450mA 之间、输入电压为24V。
输入电压可在20V 和30V 之间变化。
开关频率为400kHz

此设计基于应用手册 snva856b: https://www.ti.com/lit/pdf/snva856

我们一开始可以将 LM38020用作反相转换器吗?
那么、我们可以使用哪种稳压器呢?

所以、是的
电感器的计算遵循应用手册中关于200µH 的内容。
如果使用该值、我们会由于过热而烧毁稳压器。
这样做的原因是什么?

只有在我们将电感降低到56或68µH 时、 稳压器才会运行得更好、但稳压器仍然很热 (70°C)。
小于电感器值、我们应该如何计算?

  • 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。

    您好、GBDH、

    是的、您可以将 LMR38020用作负转换器。  

    您能否提供您所使用的不同电感器的原理图和器件型号?

    谢谢。

    理查德  

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    唯一提供最佳结果的电感器是 RT 为80K6的22µH

    我们尝试在300和700kHz 之间使用不同的频率、电感器为33、47、68、82µH。
    按照公式、我们应该使用200µH 的电感器(请参阅数据表)
    我们使用的电感器来自 Coilcraft、Bourns 和 WE。
    二手车系列:
    - SRP7050 of Bourns (SRP7050TA-470M, SRP7050TA-680M)
    WE-Wurth PD 表面安装功率电感器系列 : 7447779,182,7447714101
    - XAL6060系列 Coilcraft:XAL6060-333ME_  

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    您好、GBDH、

    电感器看起来不错。  

    对于布局、您是否将散热焊盘连接到接地平面? 如果器件因热性能问题而变满、我首先要检查这一点。 根据 ds theta j-c、似乎您将消耗大约1W 的功率、这对于您的应用来说太多了。  

    谢谢。

    理查德  

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    尊敬的:

    散热焊盘(见方案中的 EP 引脚)连接到 输出而不是到 GND 。 它是负 电源。
    是这样吗?

    您说存在1W 的功耗、您是如何计算这个值的、我们如何解决这个问题、以便降低功率损耗的?
    在计算电感值时、反向电源应使用的正确公式是什么?

     此致

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    您好、GBDH、

    是的、正确。 我之前的评论措辞较差、我是说 EP 应该连接到系统接地。 您能否检查它是否连接到布局中的输出?  

    通过表7.4中的数据表 theta-jc 估算了功率耗散、即测量温度约为~70摄氏度。假设在室温下工作、约为22-23摄氏度、差异接近50摄氏度。表中提到的 theta j-c 约为54摄氏度/W、这与您测量的值接近、因此我估算了约1W 的功率耗散。   

    我做了一些挖掘、看起来您可以使用 LMR38020EVM 实现 IBB。 如果可能、我建议修改 EVM、看看您是否可以生成预期的电压。 请参阅随附的链接以 供参考。  

    谢谢。

    理查德

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    尊敬的:

    是的、EP 引脚在很大的平面上连接到输出端

    我认为核心问题是如何计算电感器。
    在数据表第20页的第9.2.2.4节、我们可以找到电感的公式。
    当我们使用等式10时、结果就是我们必须为我们的应用使用202µH 的电感器



    即使我们使用 WebBench 电源设计器工具、我们也会成为56和68µH 之间的另一个电感值。  (39V 用作输入电压)
    PS:K = 电感纹波电流因数

    您能否为我们提供正确的电感计算公式。
    或者、如果 数据表中的公式是正确的、我们应该使用哪些值。

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    您好、GBDH、

    您要使用的公式是降压转换器的公式。 在本例中、由于使用的是 IBB、因此应遵循此公式。 为 IBB 拓扑计算的其他元件 如下所示

    谢谢。

    理查德

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    尊敬的:

    很抱歉,我希望你明白这里有什么问题。

    请立即确切地解释一下、为什么通过给出公式得到的电感器和由"Web Bench 电源设计器"计算出的电感器有很大的不同

    公式给出了电感器214µH 和"Web 工作台电源设计器"、给出了39µH 的电感器 (系数低5.5)

    如果我们在评估套件上使用220µH 的电感器、则10秒后 LMR38020会熔断。
    39µH 的电感器工作得更好、但 LMR38020的温度过高。

    那么、现在来解释一下为什么"Web 工作台电源设计人员"会计算39µH 的电感器、并使用提供的公式我们得到214µH 结果。




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    您好、GBDH、

    似乎 webench 电源设计人员根据器件的最大电流2A 进行计算。 您可以 在此处看到进一步的说明

    如果需要额外的散热、可能需要增加铜散热器面积。

    谢谢。

    理查德  

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    尊敬的:

    好像没有为2A 负载和1A 负载计算电感器

    在 WebBench 设计器中、我们将得到以下电感值、这些电感值在输入电压相同(20V 至30V)但输出电流不同时:
    - Iout = 0.38A 47µH 电感, 计算公式为98µH
    - Iout = 0.5A  47µH 电感,  计算公式为75µH
    - Iout = 1.0A  47µH 电感,  计算公式为37µH
    - Iout = 1.5A  33µH 电感, 计算公式为25µH
    - Iout = 2A     27µH 电感,  计算公式为18µH
    (第一个电感值来自 Wenbench、第二个则来自我们计算)

    因此、让我们更好地解释我们必须如何选择电感值。

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    您好、GBDH、

    webench 设计器用于一次性设计、因此模型存在一些限制。

    我怀疑由于电感器纹波因数和输入电压的变化、输入电压的变化范围通常为0.2至0.4、因此可能会有一些变化。  

    根据上面的公式、对于2A 负载、效率为100%、K = 0.4、VIN = 24V、 我得到大约28uH、这接近于 Webench 值。  

    谢谢。

    理查德