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[参考译文] WEBENCH®︎工具/LM5175-Q1:输出从12V 降至5.5V 所需的时间

Guru**** 647180 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI, LM5176-Q1, LM5175-Q1, LM5176, CSD17304Q3, CSD19502Q5B, CSD16415Q5, CSD17573Q5B, CSD18514Q5A, CSD18533Q5A
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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/966895/webench-tools-lm5175-q1-the-time-it-takes-for-the-output-to-go-down-from-12v-to-5-5v

器件型号:LM5175-Q1
主题中讨论的其他器件:Tina-TILM5176-Q1LM5176CSD17304Q3CSD19502Q5BCSD16415Q5CSD17573Q5BCSD18514Q5ACSD18533Q5A

工具/软件:WEBENCHRegistered设计工具

您好!

当电源在关断模式下保持不变(出于我们的目的为65W)时、我需要一种方法来了解电压降至5.5V 所需的时间。

我在 WEBENCH 导出的设计中添加了一个开关、但我无法将负载电阻器更改为从属负载、它无法编译。

是否有办法向 LM5175-Q1 Webench 导出设计中添加功率控制负载?

我可以看到、目前有一个常规电阻器、因为假设输出电压几乎相同。  

关断后、我需要使用电容器将电压保持几毫秒、但我目前看不到模拟此选项的可能方法。  

谢谢!  

安娜

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     您好、Anna、

    您可以将 WEBENCH 设计导出到 PSpice / TINA-TI 工具中。 请使用 库中可用的压控开关并相应地修改电路。 可以根据您的要求定义开关的电压/电阻器参数。

    请参阅以下 PSpice 参考指南中的第218页:

    /cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/234/PSpice_5F00_ReferenceguideOrCAD.pdf

    谢谢、此致、

    Praveen

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    您好 Praveen、  

    感谢您的回复。 我已经将设计导出到 TINA-TI 中、开关本身不是问题。 当我尝试将负载更改为依赖于功率的负载时、仿真不会编译(随附 Tina 文件)。 您能告诉我为什么会遇到编译问题吗?

    感谢您的帮助、  

    Annae2e.ti.com/.../webench_5F00_design_5F00_6501547_5F00_3.tsc

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     您好、Anna、


    似乎您正在尝试测量器件进入关断模式与输出电压降至5.5V 以下之间的持续时间。 这可以通过以下方式实现。

    当 EN/UVLO 电压低于0.7V 时、LM5176-Q1进入关断模式。 该器件不会切换、输出电压会从稳态值逐渐下降到零电压。 该持续时间取决于 RC 时间常数。 (输出电容器和负载电阻器)  

    我们已将输出功率设置为65W (Vout=12V、Iout=5.41A、RLoad=12V/5.41A=2.21 Ω)。

    EN/UVLO 引脚的输入是脉冲电压源(对于 t=0-2.5ms、为5V;对于 t>2.5ms、为0V)。

    请查找随附的.tsc 文件:

    /cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/234/LM5175_2D00_Q1.TSC

    结果:

    谢谢、此致、

    Praveen

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    您好 Praveen、  

    非常感谢您进行此仿真。  

    我确实会按照您的建议更改输入-但问题仍然是一样的。

    WEBENCH 仿真模型中的负载电阻是一个简单的电阻器。 当电源在关断(65W)后几乎保持不变时、我需要对输出从12V 变为5.5V 所需的时间进行仿真。

    这是因为我需要电路中的总时间常数、以便在关断后将电源保持几毫秒。

    因此、我需要一个恒定功率电阻器(随着电压的降低而降低)。 在您的仿真中、您也使用了一个简单的电阻器。 问题是、当我尝试用恒定功率电阻器替代 Rload 时、仿真不收敛或提供负输出电压。  

    顺便说一下、我在器件型号上犯了一个错误、我们购买的器件是 LM5176-Q1。

    如果您能向我发送适用于 恒定功率负载的仿真文件(使用 LM5176-Q1)、我将不胜感激、因为我们已经探讨了所有已知选项。  

    安娜

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    您好、Anna、

    我已将此问题转交给产品专家以寻求进一步帮助。 由于这是假日季、因此回复将被延迟。

    此致、

    Bhushan  

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    您好、Anna、

    我们已根据您的要求实施了功率电阻器模型。 请在下面找到所附的 LM5175-Q1 TINA 模型。

    /cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/234/7220.LM5175_2D00_Q1.TSC

    结果:

    请注意以下几点:

    1、VG1电压源在6ms 时变为高电平、直到此时间 Vout 稳定为12V、负载电流为5.142A、可提供65W 功率。

    2.当 VG1变为高电平(5V)时、电压控制电压源与 ABM 一起充当动态电阻器、当 VG1为低电平(0V)时、它充当5.142A 的恒定负载电流源

    当 EN 变为低电平时、器件进入关断模式并且 Vout 逐渐减少至0V、动态功率电阻模型通过增加负载电流直到 Vout 达到0V 来提供65W 的恒定功率。

    希望这能满足您的要求。 请为 LM5176-Q1使用相同的功率电阻器模型。 如果您有任何疑问、请告知我们。  

    我们想知道该功率电阻器将用于何处的应用? 请简要说明一下。

    谢谢、此致、

    Praveen

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    您好 Praveen、  

    我正在尝试在我根据我们的设计构建的仿真文件上实现您的解决方案。  

    首先、我尝试使用恒定电阻器仿真输出电压、然后我会得到突然的压降、如下面所示。  

    您能否确定问题及其发生原因? (随附仿真文件)。

     e2e.ti.com/.../webench_5F00_design_5F00_03_5F00_01.TSC

    我很乐意通过 电子邮件向您解释我们使用您的 DC 到 DC 的应用、请告诉我可以联系您的人的电子邮件地址。  

    非常感谢您的帮助。  

    安娜

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    您好、Anna、

    您能否使用"设计"选项共享 TINA 导出文件的 WEBENCH 设计?

    谢谢、此致、

    Praveen

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    您好 Praveen、  

    我在导出设计后对其进行了修改、并为晶体管、电感器和电路中的一些电容器添加了新的宏、以便以最佳方式匹配我们的设计。  

    这就是我导出的内容:  

    https://webench.ti.com/appinfo/webench/scripts/SDP.cgi?ID=359359B5B685B435

    请注意、这只是模板。 后来我对 TINA 进行了所有修改、因为我无法在 WEBENCH 中选择我们的一些设计器件。  

     此致、  

    安娜

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    您好、Anna、

    感谢您分享设计。 我们将验证设计并就此向您返回。

    谢谢、此致、

    Praveen

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    您好 Praveen、  

    我在设计中发现了错误、非常感谢您的帮助、无需验证。  

    我们有一个很长的慢启动时间、电容 CSS=100N。  

    您是否知道如何在瞬态仿真中加快过程并更快达到稳定状态、而无需修改电容器值?  

    在这种情况下、很遗憾、我无法达到稳定状态、然后对关断进行仿真、这需要太多时间。  

    谢谢、  

    安娜  

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    您好、Anna、

    您可以通过在模型参数中设置 SS=1来快速实现稳态仿真、还可以提供诸如 CSS、Cin、Cout 和电感器(如果需要)等电容器的初始条件。

    谢谢、此致、

    Praveen

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    e2e.ti.com/.../webench_5F00_design_5F00_good_5F00_v.tscHiPraveen、  

    该仿真为我提供了一些有关 FET 和电感器功耗的不切实际的结果(随附 Tina 仿真文件)。  

    我进行了35ms 的瞬态仿真。 您能否说明功耗结果为何如此大?  

    此外、 我们还可以订购 LM5176直流/直流转换器的评估板吗?  

    谢谢、  

    安娜

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    您好 Praveen、

    很抱歉、有很多令人困惑的问题-我们刚刚发现、大功耗是由于我们选择的 MOSFET 具有较高的 Ciss。  

    WEBENCH 建议使用此模型: CSD17304Q3、但它不适合我们、因为它没有汽车资质。  

    与 WEBENCH 建议类似、您是否可以在汽车版本中为 LM5176- Q1直流到直流转换器推荐兼容的汽车 MOSFET?  

    TI 是否有汽车选项? 我找不到一个。  

    我在评估板上的问题仍然相关、但此时不需要仿真帮助、谢谢。

    我们感谢你尽快提供协助,这对我们来说是一个非常紧迫的问题。  

    非常感谢、  

    安娜

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    您好、Anna、

    目前、WEBENCH 没有选择汽车 MOSFET 的选项。 我们  的产品专家团队将回答有关汽车 MOSFET 和 EVM 板的问题。 我们会将您的疑问转发给专家团队。

    谢谢、此致、
    Praveen

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    您好、Anna、

    请在 LM5176产品文件夹中的"设计和开发"下找到评估模块的链接:  

    尽管标题中显示了 LM5175-Q1、但我还是按照您谈到 LM5176-Q1的方式理解了通信内容。

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    您好、Anna、

    感谢您的查询。 TI 没有任何符合汽车标准的 FET、我们也没有计划将任何 FET 符合汽车标准。 很抱歉,我没有更多帮助。

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    尊敬的 John:

    已理解、感谢您的澄清。  

    此致、  

    安娜

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    您好 Praveen、  

    我看到 WEBENCH 确实推荐了电容与我们相似的 MOSFET -因此我不明白为什么我的仿真功率输出在导入汽车 FET 时非常高且不切实际(我通过其中一个 FET 获得40W 功率)。 当我使用 WEBENCH 建议  的 MOSFET 尝试相同的仿真时、我通过全部4个 MOSFET 获得了合理的功率耗散(最大2W)。 将宏导入 WEBENCH 导出的设计是否有问题?

    随附了 TINA 仿真文件、您可以帮助确定问题吗? 我们不知道是应该更换我们选择的 MOSFET、还是 Tina 仿真不适用于此导入的模型。  

    谢谢!  

    Annae2e.ti.com/.../6320.webench_5F00_design_5F00_good_5F00_v.tsc

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    您好、Anna、

    功率损耗差异可能是由于以下原因造成的。  

    MOSFET 特性:MOSFET 功率损耗取决于 Ciss、Coss、CRSS、Qg、Qrr、 Rdson。 两个 MOSFET 参数之间的累积差异可能会导致高功率损耗。 您能否告诉我们您是如何测量 FET 功率损耗的? 请使用 Excel FET 损耗估算器计算和比较功率损耗

    MOSFET TINA 模型: WEBENCH 使用基于通用模板的 MOSFET SPICE 模型。  虽然该模型包含直流电容偏置降额、FET Rdson 等关键低频特性、但在 WEBENCH 模型中 ESL 值等高频行为不是很准确。 我们建议您从供应商的网站下载 MOSFET SPICE 模型并执行仿真。 请告诉我们用于汽车 MOSFET 的 TINA 模型的来源是什么?

    能否确认您是否正在比较以下 MOSFET?

    MOSFET 建议使用 WEBENCH  用户 首选的汽车 MOSFET
    M1 CSD19502Q5B IAUC100N08S5N043
    平方米 CSD19502Q5B IAUC100N08S5N043
    M3 CSD16415Q5 IAUC100N04S6N028
    M4 CSD17573Q5B IAUC100N04S6N028

    谢谢、此致、

    普拉文 B

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    您好 Praveen、  

    我进行了35ms 的瞬态仿真。 我用探头测量了漏极电压和源极电压以及 Id 电流,然后使用了以下函数:abs ((Vd-vs)*ID)。 之后,当系统达到稳定状态时,我平均超过10毫秒,这将产生 RMS 值。 这是我在两种情况下所做的(建议的 MOSFET 和我们选择的 MOSFET)。  

     2.我直接从 https://www.infineon.com/下载了 SPICE 模型。 他们有一些级别的模型、我使用了基本模型:  

    SUBCKT IAUC100N08S5N043_L0 漏 极栅 极源

    这是 为我们推荐的 MOSFET WEBENCH:

    M1- CSD18514Q5A

    M2 - CSD18533Q5A

    M3- CSD16415Q5

    M4-CSD17573Q5B  

    谢谢、  

    安娜

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    您好、Anna、

    感谢您的确认。 我们将就此向您回复。

    谢谢、此致、

    Praveen

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    您好、Anna、

    我们认为这不是测量 MOSFET 功率损耗的正确方法。 但是、为了进一步确认、我们的产品专家将在该问题上向您回复。

    谢谢、此致、
    Praveen

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    您好、Anna、

    一般而言、功率耗散分为开关损耗和传导损耗。 有关详细信息、请查看以下应用手册:

    https://www.ti.com/lit/an/slyt664/slyt664.pdf

    https://www.ti.com/lit/ml/slpu004b/slpu004b.pdf

    此致、

    Brigitte