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LM25116的应用问题

Other Parts Discussed in Thread: LM25116

            楼主 使用设计了一款BUCK,想使用LM25116来实现这个电路,但是不知道LM25116的功率够不够,以及使用中需要注意的问题是什么:我现在正在进行的一个案子,要求是7-36V输入,输出为4.2V/40A,我想用LM25116来做,不知能否做到这么大功率?需要注意那些?帖子链接如下:

http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/72728.aspx

           TI FAE:, ,以及热心网友 解答了楼主的疑问,指出了楼主设计中存在的VCC供电的问题,以及其他需要注意的问题,并且提供了其他的方案供楼主设计选择。下面我们就来一起学习一下 LM25116,了解一下其基本的电路设计,LM25116的芯片结构图如下所示:

           从上面LM25116的典型应用电路图中,我们可以大概的了解一下LM25116LM25116是一款基于同步BUCK的降压控制器,其输入电压范围还是相当的广的,支持6V到42V的宽输入电压范围,输出电压范围为1.25V到36V,由于两个功率MOSFET都是外置的,所以整体的输出功率还是可以做的比较大的。

           我们看看来看看楼主的具体要求,输入电压最低位7V,输出电压为4.2V,40A,总功率算上效率的话,差不多180W了。尤其是输出电流比较大,40A的平均电流,算上20%的峰值的话,差不多就有45A了。对输出电流以及功率MOSFET的要求是比较高的。

           那么LM25116是否可以实现楼主的要求呢,如果单从输入输出的电压电压范围来看,是没有问题的,但是我们还需要关注另外一个问题,就是驱动能力的问题,先看看LM25116的功率频率范围,如下图所示。

              从上图我们可以看到,LM25116的工作频率一般会选择在200KHZ,或者500KHZ左右,便于实现较小的功率电感的设计,和提高功率密度,杜宇楼主的40A的输出电流的要求,所选择的MOSFET规格必然会比较大,那么MOSFET的结电容,以及QG都会比较大,那么去驱动能力就有要求了,我们看看LM25116的驱动能力究竟有多少?如下图所示:

           从图中我么可以看到LM25116的上管的驱动能力只有1A,下管的驱动能力也只有1.8A,相对40A的输出电流所需要的MOSFET的驱动能力可能是不满足的要求的。当然我们还可以外加电路去满足MOSFET的驱动要求,例如图腾柱电路,不过这样做的话蛮久浪费了LM25116这么大的驱动能力,而且搭建图腾柱电路,上下管实现也是比较麻烦的,这里也考虑采用所说的方案,就是40A,建议采用两相buck来做,如TPS40132驱动MOS可以使用专门的MOS驱动来设计,而且TI公司也有一些超低Qg的MOS可供选择。

           最后看看楼主的驱动波形,如下图所示,

          很明显,驱动波形上面有很高的尖峰毛刺,这个有可能是测试探头被干扰的问题,当然也不排除PCB布局的时候,由于走线回路太长,导致的寄生的ESL会比较大,产生高频的尖峰毛刺,这个在PCB设计的时候必须注意,功率回路要尽量短,信号和功率需要分离。

        这些就是使用LM25116设计降压电阻需要注意的一些问题,与大家一起分享一下。