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[参考译文] TPS61175：便携式设备超低静态电流升压转换器解决方案的请求

admin
Guru**** 2439710 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61096A, TPS7A03, TPS61175, TINA-TI, TPS61040

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/1373773/tps61175-request-for-ultra-low-quiescent-current-boost-converter-solution-for-portable-device

器件型号：TPS61175
主题中讨论的其他器件：TPS7A03、 TINA-TI、 TPS61040、TPS61096A

工具与软件：

尊敬的德州仪器(TI)团队：

我目前正在处理一个涉及盖革管探测器的项目、该探测器需要400V 的工作电压、并且电流消耗非常低(低于0.1mA)。 此电路可使用的输入电压为3.3V、我正在寻找一种解决方案、以超低功耗将其高效升压至400V 直流电压。

我已经设计了一个使用 TINA-TI 的初步电路、其中整合了 TPS7A03 LDO、可将电压从3.3V 升压至5V。 我的计划需要将低 RDS (on) MOSFET 与 TPS61175升压转换器配合使用。 但是、我不确定这种方法是否能满足我的要求。 下面包含了电路图、供您参考。

我的主要关注点是以最小静态电流和总体功耗实现必要的400V、因为该电路将在便携式电池供电的辐射检测器器件中使用。 理想情况下、3.3V 至400V 升压时的功耗应小于500µA。

或者、如果可以将3.3V 升压到100V、我可以使用四级 Cockcroft-Walton 乘压器来实现400V。 如果可以升压至70V 或更高、也可以考虑使用六级乘法器。

如果您能就该方法的可行性以及可能更好地满足这些要求的任何替代解决方案或组件提供任何建议或见解、我将不胜感激。

感谢您的帮助。

此致、
Zaim

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    TI__Guru**** 2439710 points
    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。

    扎伊姆、您好！

    该设备的专家已离开办公室、下周将回来。 响应可能会延迟。

    如果情况很紧急、请告诉我。

    此致

    Lei

  • 0
    TI__Guru**** 2439710 points
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    嗨蕾

    感谢您的及时响应。

    对于初始消息中出现的任何混淆、我深表歉意。 我错误地提到了 TPS61175；我打算是指 TPS61040、如随附的 TINA 原理图所示。

    此外、我需要修正功耗要求。 我的目标是低于50µA、而不是500µA。 对于这些错误、我深表歉意。

    鉴于此事的紧迫性、对于您可以提供的任何临时建议或解决方案、将会不胜感激。 此组件是我们完成并发布器件所需的最后一个组件、因此快速高效的解决方案至关重要。 鉴于项目的紧迫性、我非常感谢您作出快速响应。

    我已经与 TI 组件合作多年、对于它们的质量和性能我很满意。 您的建议非常重要。

    感谢您的帮助。

    此致、
    Zaim

  • 0
    TI__Guru**** 2439710 points
    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。

    扎伊姆、您好！

    我将在下周早些时候查看并向您提供反馈。

    此致

    Lei

  • 0
    TI__Guru**** 2439710 points
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    扎伊姆、您好！

    很抱歉我的回复延迟、因为我现在完全专注于另一个非常紧急的案例。 器件是 TPS61040、而不是 TPS61175、因此我将提供支持。

    感谢您对 TI 组件的认可

    以下是我对原理图的评论、供您参考：

    1. 在当前原理图中、FB 强制低于 Vref、并且没有反馈控制。 我想知道为什么 Vout 仅为您需要的400V。 在我的仿真中、Vout 远远超过400V 并失控。 通常、我建议添加反馈控制来将 node1调节至100V 或 node2调节至400V；
    2. 关于电荷泵、建议为每个电荷电容器串联一个电荷电阻器；电容可以更大一点、因为在我的仿真中、电压会更稳定；
    3. 建议在 NPN 基极和 EMIT (或 MOS 的栅极和源极)之间添加一个二极管。 二极管可以更好地保护器件中的低侧 FET。 如果没有这个二极管、则不确定100V 的大部分在 NPN 或低侧 FET 上会下降到什么位置？

    关于器件、 TPS61096A 的 Iq 要低得多、可以使用相同的拓扑。 请检查它是否更适合您的应用。

    此致

    Lei

  • 0
    TI__Guru**** 2439710 points
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    嗨蕾

    感谢您对我使用 TPS61040的初步设计的反馈。 我感谢您提供的详细见解和建议。

    考虑到我的项目限制、在保持超低功耗的同时实现所需的400V 30µA 输出仍然面临挑战。 TPS61040虽然是一个很好的示例、但其拓扑消耗的电流高于我的应用所需的电流。 同样、虽然 TPS61096A 具有较低的 IQ、但其内部电感器设置可能无法很好地满足我的设计要求。

    更新了要求：

    • 输出电压： 400V 直流
    • 输出电流： 30µA
    • 输入电压： 3.3V
    • 升压的功耗： 小于50µA (理想情况下在30µA 附近)

    挑战：

    • 以最小静态电流实现所需的400V。
    • 确保总功耗保持在便携式电池供电设备的限制范围内。

    申请替代解决方案：

    您能否推荐另一种更适合实现这些要求的拓扑或组件？ 具体而言：

    1. 高效升压转换器： 能够以超低功耗高效地将3.3V 升压至400V 的元件或拓扑。
    2. 电荷泵配置： 通过电荷泵配置满足低功耗需求的可行性和设计注意事项。
    3. 替代组件： 任何其他可能位于 TPS 系列之外的组件、可能更适合在30µA 下以最低功耗实现400V 电压。

    如果您为这种低功耗高压要求找到更高效的解决方案提供指导、将会非常有用。 我愿意倾听任何建议、包括可以满足严格功耗标准的不同拓扑或创新设计方法。

    再次感谢您的帮助。

    此致、
    Zaim

  • 0
    TI__Guru**** 2439710 points
    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。

     扎伊姆、您好！

    不用客气。 我很高兴我们能提供一些有用的信息。

    我来看看 TPS61096A 的"内部电感器设置" 与您的 设计要求不符的详细原因是什么？

    可以将具有稳压电压的开关节点配置为电荷泵、因此我认为 TPS61096A 也可以工作。

    谢谢你。

    此致

    Lei