主题中讨论的其他器件: LM51551-Q1、 LM51551、 LM5155
工具与软件:
尊敬的 SIRs:
我们不确定是否可以使用 LM51231-Q1来设计异常高的升压转换器:
VMIN = 2.5V
Vnom = 3.3V
Vmax = 3.7V
VOUT = 20V
Iout = 3A
它将用于 驱动20V BLDC 电机、因此无需担心输出纹波。 此外、输出将仅用于短时间(最多2s)。 但空间非常受限。
TI 是否有任何关于此类设置的问题?
非常感谢
约恩·伊伦堡
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工具与软件:
尊敬的 SIRs:
我们不确定是否可以使用 LM51231-Q1来设计异常高的升压转换器:
VMIN = 2.5V
Vnom = 3.3V
Vmax = 3.7V
VOUT = 20V
Iout = 3A
它将用于 驱动20V BLDC 电机、因此无需担心输出纹波。 此外、输出将仅用于短时间(最多2s)。 但空间非常受限。
TI 是否有任何关于此类设置的问题?
非常感谢
约恩·伊伦堡
您好、Joern、
感谢您通过 e2e 联系我们。
通常、可以将升压转换器的电源连接到其自身的(升压)输出。
因此、例如、如果汽车的正常输入电压为12V、而在冷启动期间、它可能会降至3V、
在此期间、升压器可以继续产生12V 电压、并将由其自身的输出电压供电。
但是、每个控制器都需要一个启动电压、必须满足或超过该电压才能使它结束复位。
此外、需要该电压来驱动外部 FET 的栅极。
LM5123的启动电压为3.8V。 因此、即使最大输入电压也低于该值。
我们的任何升压转换器都无法以您需要的低电压启动。
为了解决这个问题、您可以使用一个小型电荷泵基本上启动升压转换器、直到它能够生成其自己的电源。
此致
哈利
您好、Harry:
非常感谢您的支持。 我们正在寻找一个占用空间可能更小的替代解决方案:
- TI LM51551-Q1
- ON-Semi NVLJWS5D0N03CL FET
-二极管 PMEG4030ER-Q
- 0.33 μ H 电感器(Coilcraft XGL4020)
我们有一个稳压3.3V 电源。我们想知道是否可以使用该3.3V 电源(通过 BIAS 引脚)为 LM51551供电? 以便能够在低至2.5V 的电压下工作。
此致
Joern
您好、Joern、
我现在感到困惑。 您的初始帖子中可能有一个拼写错误。
最大输出电流是多少? 预期输出功率是多少?
如果是3A@20V、它如何在二极管和3A 最大电流的情况下工作?
2.5V 最小输入电压时的60W 意味着24A 的平均输入电流加上损耗和容差。
在这种情况下、60%的纹波可能不够、因此您的峰值电感器电流很容易超过40A。
在常规升压拓扑中、该电流也将流过高侧开关(异步情况下为二极管)。
这意味着12W 损耗-就在二极管中(!)
您也许能够通过(非隔离式)反激式拓扑解决这个问题、在这种拓扑中二极管只能看到峰值输出电流。
无论如何、如果将偏置和 VCC 连接到该3.3V 电源、并使功率级输入完全独立、该控制器将能够启动、也将能够启动
支持功率级的输入电压低至2.5V。
但请注意您选择的 FET、因为最大栅极电压将低于这些3.3V。
此外、3.3V 电源还需要为控制器和 FET 提供足够的电流。
本信函及任何相关信函中的所有信息均"按原样"在"包括所有缺陷"的前提下提供、并且受 TI 重要声明(www.ti.com/.../important-notice.shtml)的约束。
此致
哈利
哈利、您好!
再次感谢您的支持。 我们有6节并联配置的锂离子电池。 每节电池的放电电 流最高可达5A。 我们有一个小型升压器可以为逻辑电源提供3.3V 电压... 主要应用是 以极短的突发时间驱动24V BLDC 电机(最大2s、大约每24h 10-20次)。
我们可以稍微调整电机前面的齿轮箱、使 BLDC 电机达到24V/2.65A。 这将大致转换为每个电池单元3V/3.5A。 我们可能会生活在3V 电压下作为最小输入电压。 由于最大电池电压、进入升压转换器的最大输入电压将为4V。
我们的空间非常受限、因此每增加一平方毫米就会受到很大的伤害。
您对 TI 器件有何建议? 我们与 OEM 客户签订了 NDA、如果我们与 TI 签订了 NDA、我们可以与您共享更多信息。
非常感谢、此致
Joern
您好、Joern、
首先、我想更正我之前的陈述。
峰值电感器电流很容易超过40A、在常规异步升压拓扑中、二极管必须能够处理该峰值电流。
不过。 (热)损耗通过平均负载电流计算得出。 但这仍意味着需要2.4W 或更高的热耗散。
因此、需要采用非常大的封装的二极管加上一些冷却概念(同样在负载仅连接两秒的情况下也是如此)。
我还希望将您的期望设定正确:
e2e 论坛仅讨论我们器件的技术问题。
我们无法帮助您解决任何与 NDA 相关的问题、也无法为您创建设计。
以下是关于您所面临问题的一些想法。
- 3.3V 作为"启动"电压仍然过低。
即使我们的某些控制器的内部逻辑可以在电压达到该值时启动、也很难找到能够在低于3V 时完全导通的 FET。
如果您想为升压器提供其自身的(升压)输出电压、还需要在辅助电压和我们的控制器电源之间连接一个二极管、这将进一步降低栅极电压。
我跟一位同事说过、他也不能推荐任何能够处理此限制的 FET。
如需一些建议、请直接与 FET 制造商联系。
长话短说:
您需要使用某种倍压器来产生5V 或更高电压、以便正确启动升压级。
如果3.3V 电压是由开关模式转换器产生的、例如、您可以使用该转换器的开关节点的频率、并添加一个通过一些电容器和二极管构建的分立式电荷泵。
-有一个占空比限制。 Vin 的升压系数 Vout = 1 : 8几乎处于边缘位置
LM5123无法真正解决这个问题、因此不建议将其作为解决方案。
LM5155将更加合适、因为可以使用外部电阻器调整斜率补偿。
基于 LM5155的(非隔离式)反激式拓扑甚至会更好、因为变压器的传输比将有助于降低占空比、还会降低流经二极管的峰值电流。
-我假设有某种控制器,将打开负载每小时左右。
因此、在大多数情况下、转换器可以在空载条件下工作。
或者您是否打算随负载一起启用升压级?
我们建议控制器在没有任何负载的情况下使升压级打开。
然后、当输出电容器充电时、打开负载/电机。
某些微控制器要么负责定序、要么您可以使用一些 R/C 延迟阶段。
您也可以使用来自 LM5155的 PowerGood 信号来开启负载、从而避免增加任何额外延迟。
请在我们的网站上查看该设计、该设计是一个类似的概念(但具有不同的电压、电流和时序要求):
https://www.ti.com/tool/PMP30790
本信函及任何相关信函中的所有信息均"按原样"在"包括所有缺陷"的前提下提供、并且受 TI 重要声明(www.ti.com/.../important-notice.shtml)的约束。
此致
哈利