[参考译文] LM51772：输出端大电容

您好、Stefan、

感谢您使用 e2e。

我们的工程师目前不在办公室、请预计周一之前回复。

此致

Yezi

Stefan、您好！

我是"客户"：)

我目前正在使用 LM51772EVM-HP 进行测试、而平均电流限制控制环路使用47mF 输出电容器时会遇到一些问题。 它以大约45kHz 的频率振荡、例如从启动时开始测量：

CH1：输出电压
CH2：输入电流

我认为通过调整引脚 ILIMCMP/ISET 上的滤波器可以相对轻松地解决此问题。 这里有很多关于如何计算 COMP 引脚上的滤波器的信息、但对于 ILIMCOMP 来说、我找不到任何信息。 您是否也能提供相关文档？

谢谢、此致

Stefan Zoller

其他信息：
很抱歉、我不知何故完全错过了第7.3.12.2章中的公式...

当我相应地计算电流补偿时、得到 f_bwlim = 190Hz 且 C (ILIMCOMP)= 820nF。 虽然这有助于抑制高频噪声、但对过流的反应时间长达20ms 以上。

使用 R=3k3且 C = 10nF 的 RC 滤波器时、不存在高频振荡、但会出现一些可闻噪声、具体取决于负载。 因此、这些值仍然不理想、非常感谢有关计算 RC 滤波器的一些提示。

通常、电流检测电阻是否可以移至输入端？ 由于输入电容器要小得多、因此不存在带宽问题。

此致 Stefan

哈洛·斯特凡

您是如何配置电路板的、特别是 设置：

JP9和 JP10

大电容器的充电电流应该是多少？

我假设您不使用 I2C 来配置该器件-对吗？

平均电流检测电阻可以位于输入侧或输出侧

此致、

 Stefan

Stefan、您好！

设置为：

- JP9：打开

- JP10:关闭

对于上述测量、我没有使用 I2C、但现在要改用 I2C、因为我今天刚刚收到了 USB2ANY。 当然、我需要为此更改跳线。

电容器可以处理>10A 的电流、但我需要将直流/直流的输入功率限制为大约60瓦。 到目前为止、我仍然使用默认的5A 输出电流限值。 在应用中、软件将根据输出电压(16-31V)相对于输入功率限值设置限值。

此致、

Stefan

您好、Stefan、

跳线设置正常。  

我将尝试在实验中以这种方式进行检查。

您能告诉我、您用于该测试的电源的输入电压和电流限制是多少？

此致、

 Stefan

Stefan、您好！

第一个接线柱的测量是在12V/10A 电源下完成的。

到目前为止、我稍微更改了一些内容、使用输入端的电流限制、更改为 I2C 控制、并显著降低了交叉频率。

-注册设置(由于某些原因,我不能上传一个 json,所以作为 txt 而替代): e2e.ti.com/.../LM51772_5F00_EVB.txt

-COMP (引脚13)：R19 = 560 Ω、C18 = 150nF、C19 = 10nF

这将提供1.2 - 4.4kHz 的交叉频率、具体取决于输入和输出电压。 合理下限是多少？

- ILIMCOMP (引脚16)：C33 = 100pF、R17 = 3k3、C40 = 22nF

在所有这些设置下、控制器要稳定得多、但电流限制的延时时间太大、因此电流过冲显著。 与第一个帖子中的测量条件相同：

我需要降低 C40以加快响应速度。

此致、

Stefan

您好、Stefan、

您是否在使用快速入门计算器进行设计？

如果可以、请在此处分享。

(1kHz 的交叉频率仍然可以、但我也认为 ILIM 上的22nF 太大了。)

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

您是：

e2e.ti.com/.../LM51772-Buck_2D00_Boost-Quickstart-Tool-V1_5F00_1_5F00_2_5F00_16V-out.xlsm

e2e.ti.com/.../LM51772-Buck_2D00_Boost-Quickstart-Tool-V1_5F00_1_5F00_2_5F00_31V-out.xlsm

电感比建议的低,因为3.3uH 是在评估板上,我还没有改变它。 由于我无法手动设置 Cout2、我认为快速入门计算器对我的应用没有那么准确。

使用数据表中的公式20-22、C (ILIMCOMP)应该为820nF、这显然是大得多的值。 因此、22nF 是合理的猜测。 在此期间、我还使用4.7nF 进行了测试、哪种更好、但仍然相当大的过冲和振铃。

此致、

Stefan

您好、Stefan、

对于稳定性计算、您应该向输出电容添加47mF 电容、因为这会影响补偿。

此致、

 Stefan  

您好、Stefan、

确定它有影响、但在 Excel 快速入门计算器中、Cout2的字段被锁定、我无法输入值。 文件本身受密码保护、因此我无法执行任何操作...

WEBBENCH 设计器未纳入平均电流限制、并且没有适用于 LM52772的 Spice 仿真模型-此处也无法实现。

下周二早上、我可以使用 Omicron Bode 100频率响应分析器来更好地了解稳定性。 那么最好具有合理的补偿网络值。

此致、

Stefan

您好、Stefan、

现在、只需将值放入输出电容器的馈送中。

那么、使用 Bode100进行测量是最佳选择。

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

好的、我确实在 Cout = 48mF 时使用计算器计算各种输入输出比。 这两个值之间的最佳折衷为：R19 = 120k、C18 = 1.5uF、C19 = 470pF

使用这些值、我在计算器中再次检查了结果、结果看起来非常好：

但是、在测试此设置时的性能非常差。 一旦负载增加、输入电流就会在10kHz 下从+15A 振荡到-10A。

您能检查我的计算并建议不同的值吗？

e2e.ti.com/.../3276.LM51772-Buck_2D00_Boost-Quickstart-Tool-V1_5F00_1_5F00_2_5F00_16V-out.xlsm

为了使用 Bode 100进行测试、对于电压调节、我向 R41注入信号(替换为20R)、并在使用内部调节时移除 C27、是否正确？ 为了实现电流限制、我是否可以在 R42 (替换为20R)处注入信号？

此致、

Stefan

您好、Stefan、

我下周尝试设置一个模拟并进行交叉检查、但这可能需要一些时间、下周可能会结束。

要注入错误信号、您需要使用隔离变压器、然后将其注入 R45 (此处已经使用了10欧姆电阻)。

请参阅： 直流/直流转换器稳定性测量

您可以轻松访问 JP6上用于波特测量的所有信号。

C27无需移除、应保留在电路板上。

此致、

 Stefan

Stefan、您早上好

我很抱歉晚才回放,我生病了,不在办公室几天。

是的、我会使用隔离变压器。 但我认为在 R45处注入仅在使用外部反馈电阻时发生。 由于我使用内部反馈(比率= 20)、在 Vout (引脚18)处检测输出电压。 因此、应将信号注入这里(R41)。

我期待仿真结果。

此致、

Stefan

您好、Stefan、

我尝试了一些稳定性仿真(AC)、但到目前为止没有看到不稳定性。 您能够看到结果与仿真相匹配会很棒。

我认为、如果注入电流、您不能获得正确的结果、但您可以尝试。

那么、另一种选择是为该测量选择外部 FB。

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

我昨天在外部实验室里、结果还是不错的。 我使用内部反馈并在 R41上注入了信号。

一般而言、仿真与测量值根本不匹配、这是我真正不明白的。 但我们已经看到、基于阶跃响应存在巨大的差异。 您在仿真中使用了哪些补偿值？

根据我选择的补偿(基于阶跃响应)、在较大范围的输入和输出电压组合下、稳定性是可接受的。

e2e.ti.com/.../All-measuremenets.pdf

总结：

最坏情况配置(12V 输入、16V 输出、1A 负载)：

该实验室还邀请了一位有关直流/直流转换器的专家、讨论了测量问题。 可能会有一些小的改进、但性能也很大程度上取决于布局。 因此、最佳解决方案是设计我们的电路板、然后再次进行测量。

我之前也担心电流限制中的过冲、但是他告诉我、我们已经有了合理的水平、某些不准确/过冲始终存在。

我对 LM51772的评估感到满意、并将在下一个版本的设计中使用它。 感谢您的支持！

此致

Stefan