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LMR14020/LMR14030/LMR14050 DC-DC 电源IC 开关频率大小如何选择和设置

user3725626
Prodigy 233 points
Other Parts Discussed in Thread: LMR14050, LMR14030, LMR14020

1、LMR14020/LMR14030/LMR14050目在项目使用这三款DCDC电源芯片，根据TI提供的设计指导，3款芯片的开关频率都在200KHz-2500KHz，查看EVM的电路发现三种开关频率设置的都不一样，请问三款芯片开关频率大小如何确定，与什么有关？RT/SYNC引脚电阻大小设置与什么有关？

2、LMR14030使用过程遇到以下问题：24V输入，2.3MHz开关频率，电源输出5v，偶尔会出现电感啸叫和输出不正常的情况，而且必须要重新上电才可恢复输出，后期通过改变RT/SYNC引脚电阻将开关频率降低到500KHz，以上问题目前还未出现过，请帮忙解释下问题所在？谢谢！

  • 0
    TI__Mastermind 27115 points

    开关频率越高, DCDC的效率会降低一些(MOSFET损耗变大), 不过纹波会小一些,开关频率越低,纹波越大,效率则会高一些.这个要由实际的需求决定.电感啸叫说明环路可能有一些不稳定的因素

  • 0 回复 answer
    Prodigy 233 points

    如果对效率要求不高的话，能详细介绍下具体的频率大小如何来确定吗？比如说我现在需要输入24V,负载要求输出5V/1.6A（使用LMR14030）,那么开关频率该如何选择呢？

  • 0 回复 user3725626
    TI__Expert 4647 points

    你好，

    工作频率的选择和效率、电感尺寸等很多因素有关，需要根据实际场景折中选择。你说的输出不稳和电感啸叫一般是环路的问题，但是频率高低和环路稳定并没有必然关系，频率高的时候只要重新调整补偿参数一样可以稳定，因此建议你根据实际考量先选择频率，再调一下环路。

  • 0 回复 Iven Su
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

        一般而言频率越高，开关功耗越大，导致效率相对要偏低一点点。但是此时电感感量较小，因为电感体积较小，所以你需要在2者之间找平衡。从Datasheet中效率曲线看：

        

         比较12V/24v，频率1MHz和2.2MHz的效率差异，就这个芯片而言是乎并不大。 但是你在频率较高时产生电感啸叫，说明存在不稳定，建议你还需要确认一下layout. 

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 233 points

    感谢您的建议，TI回复可以总结为：频率的选择主要参考效率和电感尺寸的要求。

         下面是我的layout，帮忙看下是否对电感啸叫有影响?

  • 0 回复 user3725626
    TI__Mastermind 25833 points

    如果你是应用在汽车上，建议使用2.2M或400K.

    还有你的layout有点问题，其中R36与C69链接的导线需要远离电感，避免干扰。 R39的接地不要直接和芯片底部的GND相连，接法参考数据手册中的layout。

    关于你的啸叫，不同频率下对应的电感输出电容值都不一样，所以建议你在高频段用WEBENCH进行电路参数优化

  • 0 回复 Vental Mao
    Prodigy 233 points

    感谢解答，请教下其中R36与C69的反馈连线离电感近的话会影响什么参数？是纹波吗？R39接地最好是和IC引脚的地相连吗？

  • 0 回复 user3725626
    TI__Mastermind 25833 points

    由于电感上有很大的纹波，如果反馈线离电感很近，噪声会耦合到反馈线上，从而引起系统不稳定

    R39接地最好和芯片pin脚的地相连

    还有使用双面板时，两个面最好都铺地