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LM3423的设计与仿真问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

         楼主Wang Shiming1 想使用LM3423设计一款LED电源,但是对其功能以及如何使用不太明白,但苦于没有这款芯片的仿真模型,故发帖求助:公司最近要做一个设计方案,目前的目标芯片是TI的LM3423,但苦于没有这款芯片的pspice模型,我在TI的官网也找了,可是没有Pspice模型,可否麻烦TI的技术支持帮忙给找一下,谢谢!如果TI有此芯片的模型,则我公司可以将其用于设计的电路中,预计的年产量可能有200k,请TI的技术支持帮忙找一下,谢谢!

帖子链接如下所示:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/led_lighting/f/76/t/45886.aspx


                 对于楼主的这个问题,TI FAE:Parker Han 给出了解答:使用TI的DC-DC LED驱动芯片,不用那么麻烦去自己建模型仿真。TI有一个更好用的工具webench(http://www.ti.com.cn/webench-emailb),该工具可以根据你的输入,智能化生成原理图,BOM和各种参数,同时可以进行各种仿真。整个软件简单、易用且功能强大。强烈建议你试一下。


               那么LM3423究竟是一款什么样子的芯片呢?我们改如何正确的使用LM3423来设计LED电源呢。这些都是我们在设计中需要学习的问题,下面我们就一起去学习一下LM3423这款芯片的详细功能,如下图所示,是LM3423的封装结构图:


               关于LM3423的封装,其实就是很简单的SSOP 16PIN的结构,整体的设计非常简单,下面我们来看看LM3423的的输入输出参数,如下图所示:


                  如上图所示,我们可以看到LM3423的输入电压范围是从4.5V到75V,输出最大电流为5A,输出电压范围从3V到72V,典型的控制拓扑结构就是BUCK和BUCK-BOOST,以及SEPIC,也就是说,LM342是可以实现升降压设计的。这个对我们的设计就简单多了,

                 下面我们再看看LM3423的典型的应用电路图,如下所示:

            BOOST 拓扑,适用于输出电压大于输入电压的情况。

            BUCK拓扑,适用于输出电压小于输入电压的情况。

              BUCK-boost拓扑,适用于输出电压大于或者小于输入电压的情况。

            对于工作频率的设置问题,如下所示:

            BUCK,BUCK_BOOST 的计算公式如下所示:

         计算平均电流的公式如下:

  

      关于电感纹波电流的计算:

     BUCK拓扑:

      BOOST,以及BUCK-BOOST的计算公式如下:

  

            此外还需要计算输出电容的公式,如下图所示:

  还有输入电容的计算公式:

      关于LM3423的调光方式也有两种,分别是PWM调光方式,如下图所示:

  

             以及LM3423的模拟调光的方式,如下图所示:

  

           需要说明一下的是,杜宇楼主提到仿真的问题,TI的FAE也做出了回答:个人认为仿真也是一种辅助开发的手段,如果模型足够精确确实可以提高开发的效率,没有模型的话,因为这个方案除了调光部分也是一个模拟的方案,不是特别复杂,楼主也可以考虑直接调试。如果要建立一个完全独立的模型的话,那当然是最好的,TI的模型会晚点出来。就PSPICE 仿真模型而言,相信有的工程师是自己做的。其实我个人并不推荐用它,直接用MATHCAD等软件或常用的EXCEL文件把计算公式做进去即可,这样的参考意义反而更大一些。如果一定要用PSPICE 模型,推荐用平均模型,不过平均模型的建立是建立在计算公式基础上的,所以还得需要自己把芯片资料弄明白。

        以上就是关于LM3423的设计与仿真问题的学习,与大家一起分享一下。

关于LM3423的仿真的问题,由于没有现成的模型可以使用,所以如果采用PSPICE,以及saber等仿真软件的话,建模是一个机器困难的事情,明显不太合适。但是我们可以直接使用TI的WEBENCH工具,这样的话,设计仿真计算就非常容易了,建议大家都去学习一下。

对于LM3423的设计问题,可以参考TI提供的驱动评估板:AN-2011,其输入参数如下所示:

VLED = 3.5V
rLED = 325 m?
VIN = 24V
VIN-MIN = 10V; VIN-MAX = 26V
fSW = 700 kHz
VSNS = 150 mV
ILED = 700mA

 文章链接:http://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/snva416a/snva416a.pdf

对于LM3423的设计问题,可以参考TI提供的另外一款驱动评估板:AN-2010,这个是一款典型的BUCK-BOOST拓扑结构,最大输入电压可以达到70V,最大的输出电流也可以达到700mA,其电路原理图如喜爱所示,我们可以直接参考使用:

  

对于LM3423这款芯片的设计来说,使用WEBENCH来进行前期的设计参数选择,以及仿真分析,是极为重要的,建议大家都去了解一下,如果在使用LM3423的设计过程中遇到了什么问题,也欢迎大家一起来讨论,相互学习。

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