[参考译文] LM5146DESIGN-CALC：补偿器网络计算

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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1472499/lm5146design-calc-compensator-network-calculation

器件型号：LM5146DESIGN-CALC
Thread 中讨论的其他器件：LM5146、 LM5146-Q1

工具与软件：

对于28V 至60V 的输入电压、所需的输出规格为12V、8A 输出。

我根据下面原理图中提到的电感器(其计算是基于降压转换器电感器计算的)和输出电容(与数据表中提供的电容相同)计算了补偿网络。 LM5146中给出的三型补偿器使用极点放置方法进行控制器计算。 I 将 L 值取为33uH、将输出电容取为110.1uF。

在数据表中、他们提到了极点和零点放置假设、我采用了这些假设并计算了补偿器网络值。有人能验证一下吗？我采用的 Cout 与 LM5146 Q1的 EVM 中给出的 Cout 相同、用以保持输出电容的 ωesr ωp2不变、使 Δ F 不会变化、进而确保 Δ F 保持不变。有人能验证补偿器网络计算吗？

为了进行 ILIM 计算、我保留了 RDS (on)检测选项和分流电阻器检测选项、但在电路板中、我填充了分流电阻器检测选项(R16、R17、C20)和(DNP：C3和 R6)

但是、输出电压为3.6V、而不是12V。有人可以告诉我可以对补偿器网络进行哪些更改以及功率部分计算是否正确。转换器的开关频率为400kHz。

9 个月前

0 admin 9 个月前

TI__Guru**** 2496595 points

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以获得更好的清晰度。

0 admin 9 个月前

TI__Guru**** 2496595 points

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尊敬的 Anushka：

请在快速入门计算器中填写设计参数并与我分享： https://www.ti.com/tool/LM5145DESIGN-CALC。

此外、请上传分辨率更高的原理图。

谢谢！

此致、

Taru

0 admin 9 个月前

TI__Guru**** 2496595 points

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您好、感谢您的答复。我使用了计算器、但当我使用常规降压转换器的电感值计算时、电感计算结果不匹配。此外、输出电容器 ESR 等特定值在电容器的数据表中未提及、因此我必须根据 EVM LM5146-Q1中使用的电容器反算 RESR。

这是原理图的另一张图片。

0 admin 9 个月前

TI__Guru**** 2496595 points

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尊敬的 Anushka：

我想了解您的设计参数。只需在快速入门计算器的原理图中填充您选择的电容值和电阻值。我还需要了解电容器的降额。我在这里看到一个明显的问题、即输出电容器的额定值为16V、电容器的直流偏置会显著降额。建议针对您的用例使用额定电压至少为25V 的电容器。

计算器与您的计算结果之间存在什么不匹配？
能否与我分享电容器器件型号？
补偿器计算与输出电容 ESR 零点和电感值有关。快速入门工具应该可以简化事情。您可以插入已计算出的值、然后查看预期的环路响应将是什么。
此外、所取的 L 值非常高-您是否真的需要这么高的电感。

谢谢！

此致、

Taru

0 admin 9 个月前

TI__Guru**** 2496595 points

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您好！

我计算了将 Delta IL 作为输出电流(在本例中为8A)的10%的电感值。计算出的电感值约为25uH。不过、在将 Δ IL 计算更改为30%时、我得到的是8.5uH。我将电路板上的电感值更改为8.2 μ H、但我仍然获得3.6V 的输出电压。

我采用了电容器 CGA6P1X7R1C226M250AC。如果16V 额定值由于降额而出现问题、我可以进行更改。

怎样的 GCM32EC71E226KE36L (22uF、25V) 工作？如果是、您能帮助我确定如何找到电容器的振铃、因为我在计算补偿器极点时需要它。 (ωP2 μ A)。我无法使用此处的快速计算器、因为所有输出电容数据表都没有提及计算器中所需的等效串联电阻参数之一。

关于计算器和我的计算结果中的不匹配问题：

LM5146数据表提到了选择补偿组件所做的假设、即

ωz1 =·ωo μ V、ωz2 =ωo μ V、ωp1 =ωSW μ s/2且 ωp2 =ωESR μ V。

补偿器零点值不匹配。

我在计算 ωESR、 ωP2时也卡住了。因此、我使用 EVM 应用手册中提到的 RC2和 CC3计算出了这些值。但是、由于 EVM 板中使用的电容器可能不同、我不确定我所使用的输出电容的 ESR 值。

最后、即使将电感值更改为8.2uH 后、输出电压仍然为3.6V。

对于设计参数： LM25145_quickstart_calculator_A5.xlsm

0 admin 9 个月前

TI__Guru**** 2496595 points

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尊敬的 Anushka：

对反应延迟深表歉意。

请查看您的问题答案：

对于 CGA6P1X7R1C226M250AC -如果您查看供应商网站上的特性表：

在12V 时(电容降额~40%)、计算有效输出电容的值时务必要考虑这一点。

因此、22uF 的电容器实际上将为~13uF。

适用于 GCM32EC71E226KE36L - 降额为-23%(该数据也可在 CAP 供应商的网站上找到)-因此、22uF 的电容器实际上为~17uF。

希望这能让您了解如何选择输出电容器。

同样、还提供了电容器的 ESR 图。对于 CGA6P1X7R1C226M250AC 、它看起来像：

您可以在所选开关频率下找到 ESR、在本例中为400kHz - ESR ~1m Ω。

关于补偿值-快速入门计算器可简化您的工作并根据您的输入计算值。快速入门计算器计算出的值与您将从数据表公式中获得的值完全相同：

关于不匹配：
Fz1、Fz2、FP1和 FP2是可供选择的值。根据您选择的值、计算器将为 RC1、CC1、CC2、RC2和 CC3提供建议的值。实际 P/Z 频率是根据您在所选列中填写的值计算得出的。

例如-我将选择与工作表中相同的 Fz1、Fz2、FP1和 FP2、并选择工具建议的相同 RC1、CC1、CC2、RC2和 CC3：

您将看到实际值大致相同、但当所选值发生变化时、这将发生变化(就像您在情况中所做的那样)。

您看到的波特图是使用所选值列绘制的-您可以摆弄这些值以达到可接受的频率响应。快速入门计算器中的基线 P/Z 频率部分可帮助为补偿设计提供一些初始值。

希望这可以澄清您提出的问题。

谢谢！

此致、

Taru

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