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[参考译文] LM25011:使用 LM2502011车型年款进行设计

Guru**** 2473270 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1507538/lm25011-designing-with-lm25011my

器件型号:LM25011

工具/软件:

您好团队:
我们在一个 PCB 中使用了 IC LM25011MY。

输入电压为+24V、设计输出为12V。

负载是一些继电器、最大负载电流略低于1A。

电感器的器件型号为 SP52-100K、二极管的器件型号为15MQ040N。

电感器的饱和电流接近负载电流

所有继电器均由 MCU 控制。

MCU 复位时、这个直流/直流转换器会损坏。
现在输出短接至 GND (检查二极管两端)。

输入未短接至 GND。

此外、输入和输出之间没有短路。

当 MCU 复位时、我们认为没有理由损坏直流电源。

您能回顾一下原理图吗? 此外、如果有任何其他原因导致 IC 损坏、请告知我们。

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    您好、

    您能否在 MCU 复位时探测输出电压波形? 查看电感器电流波形也很有帮助。

    此外、请尝试用接近100m Ω 的值替换电流检测电阻器 R111。 对于50m Ω 电流、设置的电流限值高于电感器的饱和电流、这不建议这样做。

    此致、

    Niranjan

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    你好、Niranjan、
    感谢您的答复。

    正如我之前提到的、器件已损坏、我们无法获取您询问的波形。
    在未识别和解决问题的情况下为另一个电路板供电、可能会损坏器件。

    当 MCU 复位并再次开始引导时、最坏的情况是所有继电器都将同时导通。
    但总电流仍然仅为(20个继电器* 40mA) 800mA。

    .  现在输出短接至 GND (检查二极管两端)。
    . 输入未短接至 GND。
    . 此外、输入和输出之间没有短路。

    1)。 器件中是否有过载保护?
    2)。 当+12V 输出意外接触接地端时、该器件是否会损坏
    3)。 造成损害的原因可能是什么?

    当 Rsense 设置为100m Ω 时、负载电流是多少?。

    正在查找您的回复

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    您好、

    1)器件有过流保护功能、电流限制由 Rsense 值设置。  

    2)理想的,不 OCP 应启动并限制通过器件的电流。

    我想在复位期间、输出端会出现瞬时短路、导致电流快速上升。 通常、这不应该是问题、但对于您当前使用的 Rsense 值(50m)、电流限制约为2.5A。 该电流高于电感器饱和电流、可能会导致电感器电流失控。  

    建议使用饱和电流高于电流限制下峰值电流的电感器。 当 Rsense 为50m 时、峰值电流限值将为~ 115m/50m + Ipp = 2.9A。由于电感器饱和电流为2.3A、因此不建议这样做。 因此、我要求尝试使用100m 的电流、将得到115m/100M + IPP = 1.75A 的峰值电流、从而与电感器的典型饱和电流留出良好的裕度。

    Rsense 不会对负载产生任何影响、只是它会限制可能的最大负载电流。 对于100m、限值将为~1.5A、这应该足够了吗?

    此致、

    Niranjan

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    你好、Niranjan、
    感谢您的答复。

    当然、我们可以将电感器更改为额定电流高的电感器、或者可以将 Rsense 更改为100m。

    你能否澄清我的以下疑问?

    1)。 您能否查看原理图、如果有任何问题、敬请告知。

    根据 webench、引脚 Vin 处的建议电容为1uF、SS 处的电容器为10nF。
    在我们的设计中、它分别为100nF 和22nF。 这会造成任何问题吗?
    2)。 假设在最坏的情况下、负载电流为2A、电感电流为2.9A (大于电感器的饱和电流)、这将损坏器件。 在我们的情况下、电感器不会损坏。
    3)。 直流电的+12V 电源连接到26个继电器线圈。
    MCU 复位时、继电器可能会断电。 所有继电器线圈上都有续流二极管。 继电器线圈的电感反冲是否会损坏器件(因为只有输出短接至 GND)?

    正在查找您的回复

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    您好、

    1)我没有看到检测电阻值以外的任何问题。 在 VIN 除100nF 外、您还有一个4700nF (C97)电容器就足够了。 SS 处的电容器仅用于设置软启动时间、因此也不会出现任何问题。

    2)一旦超过电感器饱和电流、电流限值可能无法正常工作、实际峰值电流可能会远高于设定的2.9A。 由于该器件的额定电流为2A (直流)、因此即使电感器本身不存在、高得多的电流也会导致器件损坏。

    3) 您能否分享原理图中显示继电器线圈和二极管如何连接到设备的部分?

    此致、

    Niranjan

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    你好、Niranjan、
    感谢您的答复。

    最大负载电流为1A、因此最大开关电流将小于2A。 如果我错了、请纠正我。

    所有继电器(26)均连接至直流直流电源的+12V 电源。

    继电器 MPN - AZSR250-2AE-12D

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    您好、

    在正常情况下、最大开关电流将小于2A。 但是、如果输出端发生临时短路、则电流限值可能无法正常工作、因为设置为高于电感器的饱和电流。  

    在不看到波形的情况下、很难说 MCU 复位时到底发生了什么、但我怀疑是什么原因导致电流快速上升。 如果电流限制无法正常工作、则可能会超过允许流经器件的电流并损坏器件。 我的建议仍然是将 Rsense 更改为100m Ω。

    此致、

    Niranjan

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    你好、Niranjan、
    感谢您的答复。

    在下图中、黄色是直流-直流转换器的+12V 输出、粉色是直流-直流转换器的+24V 输入。


    黄色输出电压是相对于 GND 测量的、当向系统施加电源时电压会上升至-8V。

    当输入电压为4V 时、输出几乎接近10V、然后上升至-8V。 然后按照预期增加至设计的+12V。


    此外、在本例中、所有继电器最初都关闭、只有一个 LED 连接到+12V 输出。
    因此、对于 LED、总负载电流将为0.45mA +通过反馈电阻器的电流。
    直流/直流转换器是否有任何最低电流要求、在我们的用例中、负载小于 mA。

    正在查找您的回复。

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    您好、

    您能否说明两个图像的测试条件有何差异? 第一个映像是启动的预期方式。  

    在第二张图中、我看到两个问题。 当输入为4V 时、输出不应为10V、因为在降压运行中、VOUT 不能高于 VIN。 其次是下降到-8V、发生此下降时是否会发生任何外部变化?

    建议为该器件使用最小负载的1 mA、因此最好减小反馈电阻值来确保这一点。

    此致、

    Niranjan

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    你好、Niranjan、
    感谢您的答复。
    很抱歉混淆。

    第二张图像是第一个波形的放大版本。

    是否有任何特定原因、通电时输出电压会变为-8V。 在此之后、器件将正常工作。

    我们断开24V 输入并将其连接到直流直流电源、这就是我们测量波形的方法。

    、发生此骤降时是否会发生任何外部更改?

    否、再次连接电源后、此器件停止工作

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    您好、

    从第一幅图像来看、输入似乎在某种程度上耦合到输出并导致振铃。 是否有一些外部路径可以通过它来实现这一点? 器件本身不应将 VOUT 推至高于 VIN。

    此外、您能说明以下内容吗?

    在此之后、设备将正常工作

    否、再次连接电源时、此设备停止工作

    因此、器件在骤降后的行为正常。 但在断开并连接电源后、它不再工作。 我的理解是否正确?

    此致、

    Niranjan

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    你好、Niranjan、

    感谢您的答复。

    我们的系统中没有任何东西将输入连接到输出、甚至没有其他一些直流/直流转换器。

    [报价 userid="621376" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1507538/lm25011-designing-with-lm25011my/5806324 #5806324"]

    但在断开并连接电源后、它不再工作。 我的理解是否正确?

    此致、

    [/报价]

    没错。

    从第一幅图中可以看到、未连接输入时输出为0v。 因此、我们不能假设这是上一个导通关断周期的残余电压、因为负载电流是最小的、并且没有其他路径来对总线进行放电  

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    您好、

    给我一些时间来思考这个问题、然后回到您的身边。 图形是使用50m Ω Rsense 绘制的、还是增加到100m Ω?

    此致、

    Niranjan

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    你好、Niranjan、  

    此图是在 Rsense 为50m Ω 时获得的。

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    您好、

    器件是否正在热插拔? 观察 VIN 波形、压摆率看起来非常高。 为该器件建议的最大压摆率为1V/us、因此 并不意味着将其热插拔。 这可能是器件停止工作的原因。

    高压摆率也可能导致 VIN 通过一些寄生效应耦合到 VOUT。 还可能会通过探头寄生效应产生耦合分量。 您可以尝试使用尖端和接地筒方法捕获 VOUT、以尽可能减少这种情况。

    在任何情况下、该器件都不用于处理大于1V/us 的压摆率。 我建议打开/关闭电源、而不是热插拔来查看启动波形。

    此致、

    Niranjan

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    你好、Niranjan、
    感谢您的答复。

    我们无法在数据表中找到与压摆率相关的任何内容。
    您能说明它在哪里吗?

    另外、我们将打开和关闭电源、并且电源的压摆率仍高于1V/us。

    我们能否在输入端添加一些额外的去耦电容器来解决这个问题?

    正在查找您的回复。

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    您好、

    这本身不是规格、更像是我们降压转换器的一般建议。 如果压摆率过高、它将通过高侧 FET 的 CGD 对栅极充电、从而可能会造成损坏。 如果您的应用中预计会出现如此高的压摆率、我建议在输入端添加一些额外的电容器来降低压摆率。

    随着我们将在电子邮件中进一步讨论、我将在此处关闭该主题。

    此致、

    Niranjan