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[参考译文] LM5158-Q1:升压转换器

Guru**** 1807890 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5158-Q1, LM5158, AMC1200
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/1384756/lm5158-q1-boost-converter

器件型号:LM5158-Q1
主题中讨论的其他器件: LM5158AMC1200

工具与软件:

尊敬的 TI 团队:

我计划将 LM5158-Q1用于 POE 应用、以便将电压从40-50Vin 升高到52Vout/1A。 我有以下疑问:

  • 数据表指出该器件最高支持2.2MHz。 但在 Webench 中、显示的最大频率为672kHz。 您能解释一下这种差异吗?
  • 在 WebBench 中、UVLO 的最大启动电压指定为40V、但器件的最大输入电压为65V。 我想将最小启动电压设置为42V。  
  • 当输入电压高于设定的输出电压(52V)时、升压转换器的行为如何? 例如、如果 Vin 为54V、升压转换器是否会按原样通过54V、这种情况的影响是什么
  • 请查看以下 WebBench 原理图链接并进行确认。

  • 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。

    尊敬的 Reddy:

    感谢您使用 E2E。

    这是正确的、LM5158最高支持2.2MHz。 webench 会根据您优化设计的对象选择开关频率以获得良好的效率、还会针对 CCM 进行优化。

    UVLO 可设置为42V。 请使用数据表中给出的公式或使用快速入门计算器。

    对于 Vin 高于 Vout 的情况、器件将停止开关并经过验证。 因此在输出端、您将得到 Vin 减去二极管压降。

    通常、我建议使用我们的快速入门计算器进行设计: https://www.ti.com/tool/download/SNVR511
    此外、功率级设计器是检查设计并调节补偿环路的理想工具: https://www.ti.com/tool/POWERSTAGE-DESIGNER#downloads

    此致

    Moritz

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    在52V 输入时、我有一个升压转换器从电感器产生高噪声、不支持超过100mA。 升压 IC 也会升温(~80°C)。 我尝试使用47k 电阻器(~450kHz 频率)、但遇到同样的问题。 我还尝试了不同的输出电容器、使用四个10uFx4 nos 电容器来代替22uF 铝电容器、但问题仍然存在。 电感器 MPN IHLP6767GZER680M11

    您能帮我找出原因吗?

    如果我将0r (R151)置于 VIN (44V-54V)和 VOUT 之间、是否可以绕过升压? 您看到有任何问题吗? 如果我这样做、BOOST IC 的行为是怎样的?

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    尊敬的 Reddy:

    当输入电压低于输出电压时、升压转换器是否可以正常工作?

    您能否发送一些示波器截图? iw Ould 想看到 Vin、Vout、switchnode 和 FB。

    此致

    Moritz

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    尊敬的 Moritz:

    您能不能帮我复查共享原理图、以便发现任何可能在设计中引起可闻噪声的问题? 同时、我将捕获请求的波形。

    该电路可在12V-50V 的输入电压范围内工作并可将其升压至52V。 当输入电压大于20V 时、它能够正常运行、但如果添加0.2A 的负载、电感器会产生可闻噪声。 如果它可以从输入电压40V-50V 升压到输出电压52V、我们就可以了。  

    感谢您的帮助。

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    尊敬的 Reddy:

    这些波形将帮助我识别问题。

    内部开关的电流限制为最小值3.26A 因此、当输入电压小于18V 并且输出电压= 1A 时、您可能已经触发电流限制。

    此致

    Moritz

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    尊敬的 Moritz:
    如前所述、在20V 到48V 的所有电压下(输出52V/<0.2A)可以观察到电感器可闻噪声问题。

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    尊敬的 Reddy:

    补偿可能是导致这种情况的根本原因。

    请尝试将值(在取示波器截图后)调整为 Rcomp=8k、Ccomp=10nF、CHF=22pF

    此致

    Moritz

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    随附示波器屏幕截图、供您查看和提供建议

    能够通过调优 Ccomp、Rcomp 以及输入和输出电容器将可闻声音降低到合理水平。

    需要您的支持来消除。  

    e2e.ti.com/.../4010.LM5158-Audible-Sound-Issue-scope-shots.docx

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    尊敬的 Reddy:

    感谢您的示波器截图。

    似乎您的升压转换器实际上并没有进行调节。 请首先断开 AMC1200与接地路径的连接。 直接连接 AGND 和 PGND 并短接至地。 然后、请再次发送示波器截图和具有更新后值的更新原理图。

    我期待你的四个回应。

    此致

    Moritz

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    e2e.ti.com/.../7215.LM5158-Audible-Sound-Issue-scope-shots.docx

    根据您的请求附上。 时间快到了、我们的 PCB 组件已暂停。
    您能尽快支持这项工作吗?  

    如果需要、我们可以进行团队呼叫。  

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    尊敬的 Reddy:

    现在、您的转换器似乎至少处于稳压状态。

    噪声也可能来自 MLCC 电容器。 请查看此应用手册:

    https://www.ti.com/document-viewer/lit/html/SSZTB09

    您可以尝试交换输出电容器。 还请尝试增加输入电容。

    此致

    Moritz

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    是的、声音来自 MLCC。 当我触摸输出 MLCC 时、声音的强度会降低。 按照建议、我移除了所有输出 MLCC 电容器、转而使用22uF/100V 铝电容器。 但是、仍然存在声音。 我用探头触摸输入电容器时、声音强度会发生变化、这意味着声音现在来自输入电容器。 我对吗? 尽管进行了几次尝试、但我们未能达成解决办法。 我们缺少什么吗?

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    尊敬的 Reddy:

    我建议保留一些陶瓷电容器,不要全部更换为铝。 频率越高、则需要它们。

    您可以使用应用手册中所示的特殊类型:

    关于输入电容器、请尝试增加总输入电容。

    另外为输入使用一个或两个铝电容器。

    此致

    Moritz