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[参考译文] TLVM23625:输出纹波计算和 Webench 差异

Guru**** 2331070 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。

https://e2e.ti.com/support/processors-group/processors/f/processors-forum/1519392/tlvm23625-output-ripple-calculation-and-webench-discrepancy

器件型号:TLVM23625

工具/软件:

您好、

我们目前正在根据以下条件评估 TLVM23625RDNR、希望确认我们手动纹波电压计算的有效性、并了解与 Webench 仿真输出的差异。

【条件】
Vin = 24V 、Vout = 3.3V 、Iout = 2.5A 、FSW = 800kHz  
输出电容器:有效电容43 µF 、ESR = 3 mΩ (来自 Webench)
电感器:2.2 µH 内部


■Q1:您能否根据 TLVM23625RDNR 的工作原理、确认以下输出纹波电压计算方法是否合适?

① μ H 电感器电流纹波 ΔIL μ H
ΔIL =(VIN - VOUT)×(VOUT / VIN)/(L×FSW)
=(24 - 3.3)×(3.3 / 24)/(2.2 µH × 800kHz )≒1.62A  

②输出纹波电压 ΔVout Δ V
ΔVout =ΔIL× 1 μ F (1 /(8 ×fsw×Cout)+ ESR)
= 1.62A×(1/(8 × 800kHz × 43 µF )+ 3 mΩ )≒10.75mV (p-p)

如果您能告诉我们该方法和假设对于该器件架构是否有效、我们将不胜感激。


■Q2:同时、在相同条件下、Webench 显示"Vout p-p = 6.44mV" 、明显低于手动计算结果。

TLVM23625RDNR Webench

我们怀疑这种差异可能是由以下因素造成的、但我们非常希望澄清 Webench 仿真中实际考虑的因素:

  • 频率相关的 ESR 建模或寄生效应

  • 采用并行 MLCC 配置的有效 ESR 优化

  • 通过内部补偿环路实现纹波抑制

  • 对仿真模型中的效应或波形整形求平均

非常感谢您的支持和指导。
Conor

  • 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 Conor:

    该公式是基于线性模型的近似值、该模型假设输出电容和 ESR 与输出纹波之间存在近似线性关系。 它在计算中未考虑占空比、因此在确定从器件中看到的精确输出电压纹波时存在一些缺陷。 本应用手册详细探讨您可能会在该计算与现实世界/仿真结果之间看到的误差: https://www.ti.com/lit/an/slva630a/slva630a.pdf

    Webench 模型基于许多实际测试波形、与器件特性更加接近。 然而,webench 仍在采用近似法。 虽然与 线性模型 方程相比、webench 可以更好地反映该器件的输出纹波现实情况、但对于"现实世界"的输出电压纹波、基准测试是最合适的结果。 这是因为电感器、温度、有效输出电容、ESR 等内部确实存在差异 它们在某种程度上都会影响输出电压纹波、但如果您正在寻找最合理的近似值、则可能是 webench 造成的。

    谢谢您、

    Joshua Austria.