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[参考译文] LM5176:当输入和输出电压彼此接近时关断。 VOUT 在负载条件下也会产生噪声;运行不是很稳定。

Guru**** 2392095 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5176, TPS25821

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/1509187/lm5176-shuts-down-when-input-and-output-voltages-are-close-to-each-other-vout-is-also-noisy-when-under-a-load-not-running-very-stable

器件型号:LM5176
主题中讨论的其他器件: TPS25821

工具/软件:

您好:

我仍在设计使用 LM5176的风力供电型降压/升压电路板。 由于采用风力供电、我的目标是让 LM5176在尽可能大的输入电压范围内运行。 由于为 LM5176供电的风力涡轮机的波动、我希望该输入范围从最低点开始工作、直到至少达到25V。 换言之、有时输入电压可以低至3V (平静风)或高达25V (有风)

规格:

3V 至25V 输入

5.2V 输出@ 1.6A

总输入电容为:2040uF (加上 LM5176上 VIN 引脚上一个0.1uF 电容器)

总输出电容为:506uF

电感器是4.7uH、DCR 为6.4m Ω  

现在、LM5176能够为器件充电、但不稳定。 一些器件会断开和停止充电、尤其是当输入电压接近稳定输出电压时。 我将 VOUT 引脚连接到示波器来查看它正在执行的操作;它在负载下会产生相当大的噪声、但在较小负载下会产生更小的噪声(下图在下面发布)。 如前所述、当 VIN 和 VOUT 的电压彼此接近时、LM5176将间歇性关断;这大约需要一半的时间。 不过、发生这种情况时输出负载似乎没有影响。

在记录下、我使用 LM5176设计计算器(而不是 WEBench)来设计电路。 我的 电路还包含一个可控制 USB Type-C 连接的 TPS25821。 为了进行故障排除、我从 LM5176的 EN/UVLO 引脚断开了 TPS25821上的 FAULT 引脚的连接、以验证它没有导致任何问题(没有引起该问题)。

这是我的电路:

下面是一张由16V 输入供电的小负载(充满电的手机) VOUT 的图片:

这张图片是有负载的 VOUT (电池电量为50%的 Insta360相机)、由相同的16V 输入供电的图片:

总之、我的电路板运行不稳定、我认为它需要进行一些调整、但我不知道从哪里开始。 我今天正在研究它、并将尝试一些方法、例如为 VOUT 添加更多电容等。

我应该尝试什么? 任何建议都非常感谢!

  • 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。

    尊敬的 Stephen:

    我的第一个假设是电流检测电路上的问题。

    您能否检查电流感应的布局以及与 LM5176的连接。 这是通过开尔文连接实现的吗? ESP。 CSG 引脚到 R8与 R11之间有专用线?

    开关时、您是否还能检查 SWx 节点是否存在过冲和下冲? (注意:测量时、请注意探头接地环路、并保持其尽可能小且短->尖端和接地筒方法)。

    您使用了哪种类型的感应电阻器(R11)? 此处建议使用宽类型(宽侧端子)、因为这种类型的寄生电感较低。

    您也可以尝试将2个电阻器与每个电阻器的两倍电阻并联。

    尖端和接地筒:

    https://www.ti.com/seclit/ml/slup385/slup385.pdf

    幻灯片28

    此致、

     Stefan

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    为了回答您关于电流检测电阻采用开尔文连接的问题(遗憾的是、不能)、实际上没有。 我进入了布局并验证了我是否将 R8直接路由到接地平面、而不是在 R8和 R11之间有专用导线。

    如布局快照中所示、R8和 R11都通过主接地通过过孔和接地平面相互连接。

    此外、我的电流检测电阻(R11)是标准2512芯片电阻器。

    至于测试开关节点、我应该在本周晚些时候有时间进行测试、然后会回来联系您。 感谢您的帮助!

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    您好、Stefan:

    参考我的论坛帖子: e2e.ti.com/.../lm5176-wind-turbine-schematic-and-application-review

    我根据您的建议开始重新设计电路板。 我还再次参观了补偿设计。

    建议将交叉频率设置为开关频率或 ZRHP 的1/10。 (我所需的开关频率为250kHz)

    我也观看了您链接的视频。 在视频中、建议开关频率介于1/10和1/5之间。

    但是、当我将数字插入设计计算器时、任何高于1/10 fSW 的值都会在计算器中为我提供 CC2电容额定值为零的值。

    有什么问题吗?

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    尊敬的 Stephen:

    您是否可以共享快速入门计算器 Excel 文件-这样可以更轻松地检查和查看。

    谢谢、

     Stefan

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    e2e.ti.com/.../LM5176-Buck_2D00_Boost-Quickstart-Tool-_2800_With-input-values-set-for-E2E-Forum-Post_2900_.xlsm

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    请参阅我之前的回复、其中包含 Excel 文件。

    计算器中以红色突出显示了最小输入电压和 UVLO 电压、但我打算使用偏置功能。

    感谢您发送编修。

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    尊敬的 Stephen:

    总结一下:

    交叉频率 fc 应该是这两种情况下的较低值或至少是较低值:

    f_sw 的1/5 优于 f_sw 的1/10

    - f_RHPZ 的1/3优于 f_RHPZ 的1/5

    因此、对于您的条件、它应该较低或至少2kHz

    注意:不知道您按钮的原因  

    此致、

     Stefan

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    谢谢您!