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お問合せ頂きありがとうございます。
データシート p.4 「6 Pin Configuration and Functions」の表Pin FunctionsのピンCTの
DESCRIPTIONの欄に次式の記載があります。
tpd(r) (s) = [CCT (µF) × 4] + 40 µs
この式で計算が可能と考えます。
ただし、次の注意が必要です。
・CCTの単位は uF、tpd(r) の単位は(s)すなわち秒です。
・したがって、CCT=0.047uF の場合、
tpd(r) = (0.047 x 4) + 40us = 0.188 + 0.00004 = 0.18804 秒 = 約 190mS
となります。()以上
ご連絡ありがとうございます。
試作基板のレイアウトパターン図を見せて頂くことは可能でしょうか?
メールにて直接連絡させて頂きますのでご返事をお願い致します。以上
お問合せ頂きありがとうございます。
お伺いした電源仕様「12V ⇒ 5V / 2.5A」で私もWEBENCH 結果を出してみましたが、頂いた回路図にほぼ同様の回路図となりました。
回路図に問題は無いと考えます。
そこで、動作確認をされた回路は、TI製評価ボード「TPS54331EVM-232」を活用して実現なされたものでしょうか?
作製された試作基板として実現なされたものでしょうか?
それとも、一般的なユニバーサル基板上に実現なされたものでしょうか?お話からしまして、無負荷状態で出力電圧 5V が出力されていると推測致しますが、
負荷電流を引けない原因としてまず考えられますのは、レイアウトの問題で、GNDパターンが細く長いことにより
寄生抵抗でGND電流が充分に流せない状態になっている場合があります。
まずは、レイアウトのご確認をお願い致します。以上
お問合せ頂きありがとうございます。
回答コメント致します。
◎回答コメント
・RON値、ROFF値をどのように設定するかの御質問と推測致します。
・UCC27712では出力ソース電流/シンク電流に次の最大絶対定格があります。
出力ソース電流は、最大-1.8A
出力シンク電流は、最大 2.8A
・データシートの9.2.2.5 Selecting Gate Resistor RON/ROFF では、
スイッチングにおける出力ソース/シンクのピーク電流値が、その最大絶対定格
を超えることが無いように、RON/FOFF 値で調節する方法が述べられています。
・この文書では、RON=3.3Ω、ROFF=2.2Ω という仮の値を決めて出力ソース/シンク
ピーク電流値を予測しています。以上
引き続き、お問合せありがとうございます。
ご認識頂いている通りです。
以上
「UCC27712」に関する御問合せありがとうございます。
データシートの記述より、
「ブートストラップコンデンサ(CBOOT)の初期充電シーケンス中の短期間の高電力損失」が、
「1/2×CBOOT×V^2に相当」致します。
そして、この電力エネルギーが、RBIAS, RBOOT, DBOOT から熱エネルギーとして放出される
ことになります。
すべて「RBOOT」から放熱される訳ではありませんが、それを考慮して「RBOOT」の電力損失能力
を検討する必要があると考えられます。以上
お問合せ頂きありがとうございます。
仕様の差異は過電流リミット値のみです。
回路設計上の変更は必要ありません。
したがって、現在、まだTPS54560BのWEBENCHはございませんが、
TPS54560を御使用頂いて支障ございません。
この変更は、TIの内部要件に基づいて行われたものです。以上
お問合せ頂きありがとうございます。
データシート p.11 「8.4.2 Power Save Mode Operation」の項には、
高効率化の為に、次の2種のパワーセーブ動作をする事が説明されています。
1)低負荷電流の場合
・前半の文章を和訳します。
『負荷電流が減少すると、TPS6214xは内蔵の省電力モードにシームレスに入ります。
これにより、軽負荷動作での高効率が確保されます。
インダクタ電流が不連続である限り、デバイスは省電力モードのままです。
パワーセーブモードでは、スイッチング周波数は負荷電流とともに直線的に減少し、
高い効率を維持します。
省電力モードへの移行、および省電力モードからの移行は、レギュレーション方式全体の
中で行われ、双方向でシームレスです。
TPS6214xは時間固定回路を内蔵しています。
FSW = Lowの定常状態動作におけるこのオン時間の見積もりは、(1)式のとおりです。』ton = Vout / Vin x 400ns (1)
・ここで、400ns は、周波数 Fsw=Low(2.5MHz) の時の周期 Tを表しています。
T = 1 / Fsw = 1 / 2.5MHz = 400ns2)低出力電圧の場合
・後半の文章を和訳します。
『非常に小さい出力電圧では、スイッチング損失を制限するために約80nsの絶対最小オン時間
が維持されます。
それによって動作周波数はその公称値から減少し、それは効率を高く保つ。
また、オフ時間は高デューティサイクルで最小値に達する可能性があります。
このような場合、出力電圧は安定化されたままです。 』・すなわち、入力電圧に対して出力電圧が低い場合にも、動作周波数を下げるように動作して
高い効率が維持されます。・ここで、御質問の「データシート p.28 のFigure 54」の場合を考察致します。
・回路仕様条件は、Vin=12V, Vout=1.2V, Io=2A, Fsw=Low(GND)=2.5MHz
ですので、(1)でオン時間を見積もりますと、
ton = Vout / Vin x 400ns = 1.2V / 12V x 400ns = 40ns
となりますが、約80nsの絶対最小オン時間が維持されますので、動作周波数はその公称値(2.5MHz)から
減少するすることになります。しかし、推定されているように、いきなり1.25MHz にシフトするわけでは
ありません。・上記1)2)の動作状態は、データシート p.22 Figure 30, Figure 31 を参考にして頂ければと考えます。
Vout = 1V で、御質問の条件とは異なりますが、Figure 30より、Vin=12Vの動作周波数 fswは
fsw = 約1.6A(Io=0.5A)
fsw = 約1.7A(Io=1.0A)
fsw = 約1.8A(Io=2.0A)
の値となり、動作周波数は、Vin 10V 以上でVinが高くなるほど、低下する事がわかります。【2)のご参考】
・また、Figure 31より,負荷電流 0.3A 以下の低負荷電流では、動作周波数 fswは、負荷電流が低いほど、
低下する事がわかります。【1)のご参考】以上。
TPS62140Aに関するお問合せを頂きありがとうございます。
御質問に回答コメント致します。
◎回答コメント
・データシート p.11 に次のような記述があります。
「For very small output voltages, an absolute minimum on-time of about 80 ns is kept to limit switching losses.
(非常に小さい出力電圧では、スイッチング損失を制限するために約80nsの絶対最小オン時間が維持されます。)」
この文書より、「TPS62140A」の絶対最小オン時間は。約80nS せあると考えられます。以上
お問合せ頂きありがとうございます。
お考えの通り。データシートP.7 にあります、
Figure 6. VDD Supply Current vs Switching Frequencyのグラフから
推定頂けると考えます。条件にDutyの差異がありますが、100%Dutyとはどのような動作状態を意味するのでしょうか?
常時ON状態の意味ですと、IVDD.opはきわめて小さい値になるものと推定致します。以上
「LM2662」に関するお問合せを頂き、誠にありがとうございます。
ご認識されております通り、「LM2662」の次のデータシートには、出力過負荷時の保護機能の記述がございません。
◎データシート資料:http://www.ti.com/lit/ds/snvs002e/snvs002e.pdf
したがって、「LM2662」に出力過負荷時の保護機能は搭載されていないと考えられます。
では、次の場合、どのような現象となるのでしょうか?
1)負荷抵抗を小さくして負荷電流ILを200mA以上に増大させた場合
上記データシート p.6 Figure 6. Output Voltage Drop vs Load Current
のV+ = 3.5V のラインをご覧ください。(お客様回路のV+=3.3Vに近い条件です)
IL=200mAで OUTPUT VOLTAGE DROP(出力電圧低減)は、約0.85V ですので、設定出力電圧 Vo=-3.5V より
更に 0.85V 低下して Vo=約-2.65V になると考えられます。
ですので、更に負荷抵抗を小さくして負荷電流を200mAより大きくすると出力電圧の低減は増大し最終的には
負荷ショート(負荷抵抗 0Ω)で、V=oV になります。
これは次の負荷ショートの場合に準じます。
2)負荷ショートした場合
出力コンデンサ C43の電荷が瞬間的にに放電されますので大きなピーク電流が流れますが、それでデバイスに
対するダメージはありません。データシートの絶対最大定格では、出力ーGNDショートで11秒間は保証されております。
しかし、OUTピンとV+ ピンのショートはデバイスに損傷を与えるので、防がなければなりません。また、85 ℃以上の
温度では、OUTピンはGND、V+ に対してショートさせてはなりません。デバイスに損傷を与えます。
(この文書内容は、データシート p.4 6.1 Absolute Maximum Ratingsの下の注意項目(3)に記載があります。)以上
申し訳ありません。
真理値表がうまく描けませんので修正致します。<正しい UCC27537 真理値表>
EN PIN_______IN+ PIN______OUT PIN
L_______L____________L
L___________H____________L
H___________L____________L
H___________H____________H
X___________FLOAT________L
FLOAT_______L____________L
FLOAT_______H____________H以上
お問合せ頂きありがとうございます。
結論を申しますと、タイミングダイアグラムは正しく、データシート Table 3 真理値表の
記載ミスだと考えます。正しい「UCC27537」の真理値表は、次の通りです。
なお、「X」は、不定の意味です。<正しい UCC27537 真理値表>
EN PIN IN+ PIN OUT PIN
L L L
L H L
H L L
H H H
X FLOAT L
FLOAT L L
FLOAT H Hデータシートの修正を申請致します。
修正されるにはしばらくの時間的猶予が必要とかんがえますのでご容赦下さい。以上
Michel様
UCC28950についてのお問合せ、ありがとうございます。
・動作時のSS/ENピン-GND間電圧は、UCC28950データシート p.20 図17に記載がありますように、
「ソフト・スタート状態」「通常動作状態」「過電流制限状態」「再起動する前のオズ時間状態」
など、クランプ電圧範囲内で図の様に状態によって変化致します。
・クランプ電圧は、内部回路によって、この電圧以上の電圧が発生しないように制御されております。
・SS電圧が、「3.7Vのスレッショルドに達すると、内部の1kΩ RDS(on)スイッチによって
ソフト・スタート電圧は直ちに4.65Vスレッショルドにプルアップされ、ソフト・スタート・
コンデンサの放電によりサイクル毎の電流制限期間のタイミングが開始されます。」との記述は
UCC28950データシート p.21にあります。
このページの記述から、プルアップ閾値電圧は、ソフトスタートの終了を意味していることを
ご理解頂けると考えます。以上。
「TPS563200」の御検討ありがとうございます。
セラミックコンデンサの置換えは、出力コンデンサ及び入力コンデンサについてと推測致します。
◎出力コンデンサの場合
・耐圧は、出力電圧の2倍以上が目安です。
・出力電圧リップルを抑える為に、低ESR(寄生抵抗)で低ESL(寄生インダクタンス)の製品の御採用
をお奨め致します。
・導電性高分子コンデンサの方が低ESR/低ESLの製品があるようです。
・導電性高分子コンデンサにも、「アルミ電界」「タンタル固体電界」「アルミ個体電界」「ハイブリッドアルミ電界」
などの材質、サイズ、価格についてさまざまありますので、最適のものをお選びください。◎入力コンデンサの場合
・スイッチング時に高速大電流の充電/放電が行われますので、デバイス選択には次の点に注意が必要です。
①実効定格電流値に余裕あるものを選択
回路動作で入力コンデンサへの充放電実効電流値TCin_rmsは次の式で計算されます。
ICin_rms=Iout × (D × (1-D))^0.5 ここで、D:デューティ比
②耐圧に余裕あるものを選択
入力電圧の2倍以上が目安です。
③なるべく低ESR、低ESLのものを選択
入力電圧のリップルを低減するためです。
・出力コンデンサの場合と同様に、導電性高分子コンデンサより最適なものをお選びください。 -
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