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[参考译文] LM5122EVM-1PH:UVLO 引脚不会关闭升压转换器

Guru**** 2390755 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5122, LM5122EVM-1PH, LM5121

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/1483563/lm5122evm-1ph-uvlo-pin-not-turning-off-boost-converter

器件型号:LM5122EVM-1PH
主题中讨论的其他器件:LM5122、、、 LM5121

工具与软件:

大家好、团队成员:

我们目前正在设计中使用 LM5122升压转换器、并 出于开发目的使用 LM5122EVM-1PH 评估套件。 我们的目标是使用 MCU 打开和关闭升压转换器。 为了实现这一点、我们将 NMOS 晶体管连接到了 UVLO 引脚。 此设置允许我们在必要时将 UVLO 引脚拉至接地。 我们的输入电压为16.8V、并且我们已成功地将其升压至24V。 但是、我们面临一个问题:当我们将 UVLO 引脚拉至接地时、转换器不会完全关闭。 即使将 UVLO 引脚接地、我们仍在输出端观察到相同的输入电压。 我们验证了 UVLO 引脚上的电压、并确认它为0V。 当 UVLO 为0V 时、转换器不应该完全关闭?

您能帮助我们解决这个问题吗?









谢谢。此致
Karthik P R

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    尊敬的 Karthik:

    感谢您使用 e2e 论坛。

    您的方法或设备行为没有任何错误。
    将 UVLO 拉至 GND 时、器件会停止开关并正确进入关断模式。

    问题在于拓扑本身。
    在升压拓扑中、输入和输出通过电感器和高侧 MOSFET 永久连接。 即使 MOSFET 关闭、电流仍可以流过 FET 的内部体二极管。 这意味着即使控制器处于非活动状态、输出电压仍将跟随输入电压。
    如果输入电压为16.8V、我预计输出电压电平为16.1V、即 VIN 减去体二极管的压降。  

    如果您希望在控制器处于非活动状态时输出电压为0V、则需要将电源与功率级断开。
    例如、 LM5121 已实现了这样的断开电路。 在这里、一个额外的 MOSFET 在关断模式下断开电源。

    如果您对这些器件中的任何一款有其他问题、敬请告知。

    此致、
    Niklas

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    尊敬的 Niklas:

    感谢您的及时回复。 我刚刚查看了 LM5121的数据表、发现它有一个专用的 DG 引脚(断开开关控制引脚)、而 LM5122没有。 当我测量高侧 MOSFET 栅极的电压时、它接近于我的输入电源电压、而低侧 MOSFET 栅极的电压为0V。 我们的应用需要24V、4A、输入选项为16.8V 和24V。 您是否建议将 LM5121用于我的应用?

    谢谢。此致
    Karthik P R

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    尊敬的 Karthik:

    感谢您的反馈和确认。

    对于这些规格、LM5121是一个很好的建议。
    我们也为该器件提供了 EVM 板。
    https://www.ti.com/tool/LM5121EVM
    此处 Vout 的默认设置为12V、但可以对其进行修改以匹配您的规格。

    此致、
    Niklas

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    尊敬的 Niklas:

    感谢您的推荐。

    我已经查看了 LM5121电路板的规格。 此评估板指定了3V 至12V 的输入范围和12V 的输出(电流为2A)。 但我的要求是16V 至24V 输入和24V、4A 输出。 我知道我们可以通过调整反馈值来增加输出电压、但我想知道开关和电感器等其他元件是否能够满足我在此评估板上的要求。

    我还有关于 LM5122的问题。 我对 LM5122中的欠压锁定(UVLO)功能很好奇。 如果输入电压降至阈值以下且输出反映相同的电压、那么在这种情况下、UVLO 功能的实际应用是什么? 您能解释一下吗?

    谢谢。此致、
    Karthik P R

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    尊敬的 Karthik:

    要检查 LM5121 EVM 的元件是否足以满足新规格的要求、您始终可以查看 BOM (物料清单)。
    在这里可以找到所有元件额定值。
    您将看到 FET 的额定电压为40V、输出电容器的额定电压至少为35V。
    这意味着如果您将输出电压增加到24V、任何元件都不应受损。

    另一个很大的区别是您的应用具有更高的输出功率(96W 而不是24W)。
    这可能需要较小的电流检测电阻(R2)、以避免在正常运行期间触发过流保护。
    对于最终的设计、您可能需要考虑一个具有更大饱和电流(例如、10A 饱和电流)的电感器、
    同时关注热行为。
    最后一步是调整补偿、以匹配新参数。

     

    关于 LM5122的 UVLO:
    导通时、该器件始终尝试调节至所需的输出电压。
    假设输出电压为48V、输入电压为12V。 在这里、运行正常。
    现在、我们缓慢地降低 Vin。 如果您降低至6V 的输入电压、则需要两倍的输入电流才能保持输出电压稳定。 升压比也从3倍上升到6倍。  
    现在我们再进一步降低至3V VIN。 这意味着输入电流将变为输入电流的四倍、升压比将为12倍。
    如果电源没有限制器、并且 所有其他保护都处于非活动状态、则电路板可能会过热并损坏、因为器件会以最大占空比进行开关、以尽可能提高 Vout。

    我希望这回答您的问题为什么 UVLO 保护即使对于升压拓扑控制器也很有用。

    此致、
    Niklas

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    尊敬的 Niklas:

    感谢您的解释。 我已经得到了答案、您可以关闭该主题。

    谢谢。此致
    Karthik P R