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[参考译文] LM5177:双模态过量电流消耗。

Guru**** 2370380 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5177
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/1529357/lm5177-bi-modal-excess-current-draw

器件型号:LM5177

工具/软件:

我正在降压/升压应用中使用 LM5177DCPR。 我看到了奇怪的双模行为,我无法解释。
我有两个问题:
1.导致此过量电流双模式消耗的原因。
2. IC 是否应该变得这么热?

输出电压设置为 24V。
这就是我如何重新创造的阴户:
1、启动时、转换器在空载的情况下以 31V 输入电压运行;它正在消耗 80mA。 (芯片顶部温度= 57C)
2.将输入电压切换到 28V、并将负载增加到 100mA 5 分钟。 (芯片顶部温度= 74C)
3.将输入电压切换回 31V。 输入电流会在预期下降时上升。
4.移除负载,输入电流为 200mA。 它不会返回到步骤 1 中较低的电流消耗。 (芯片顶部温度= 82C)
5、如果我快速重启系统,电流消耗会更高。
6.如果我的断电时间足够长,使其冷却,空载电流消耗会回到 80mA。

e2e.ti.com/.../4135.Power.pdf

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    您好、Paul:

    感谢使用 E2E。  由于公共假期、回复将延迟、请期待星期五的反馈。 谢谢。  

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    您好、Paul:

    感谢您使用 E2E 论坛

    原理图显示负载应该是电机。 是否使用电机进行此测试或其他负载。

    您能否提供上面列出的不同条件的一些示波器图;显示以下信号、开关周期为~5 个、时间/div 为~ 5ms

    VIN  

    - VOUT

    - SS

    - COMP

    此致、

     Stefan

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    对不起、 我无法再再现效果。  单元现在始终在更高电流状态下上电。   


    [仅供参考,温度似乎不是一个相关的变量 — 使用冷喷剂似乎没有任何影响。]
    【我使用的是实验室可编程电子负载,但这并不相关,因为我的问题是有关空载运行的。】

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    我最终能够可靠地再现两种电源条件。  这些是在高功耗模式和低功耗模式下捕获的波形。

    .e2e.ti.com/.../Captured-Waveforms.pdf

    背景:

    我的  LM5177 转换器通过高侧开关从另一个直流/直流转换器供电。
    通过用 1 欧姆电阻器替换高侧开关芯片、我能够可靠地创建高功耗。   
    使用 1 欧姆电阻器时、转换器始终启动并保持在高功率模式。  在正常电路中、它可能以任一模式启动、并且可能会自发切换至高功率模式。  但是、我从未见过它从高功率模式切换到低功率模式。

    请注意、我尝试在  LM5177 的输入端放置一个大 (2200uF) 电解电容器、但它并没有阻止它在高功率模式下启动。  

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    更多信息:
    我将慢启动电容器更改为 0.1uF。  这导致即使输入端有 1 欧姆串联电阻、转换器也会再次以低功耗模式启动。
    不过、当我施加 200mA 负载时、转换器转换至更高功率模式并保持该模式。  

    我的问题是:
    这是因为它降低了峰值启动电流?  或者向 ATRK 引脚添加电容是否会提高整体稳定性? 两者都有?

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    您好、Paul:

    器件将在阈值为 10%或 15%时进入 PSM 模式。 通过 CFG 引脚选择设置后、阈值设置为峰值电感器电流限制的 15%。

    根据您的原理图、峰值电感器电流限制设置为 50A (50mV/1m Ω)。

    因此、如果 CSA/CSB 上的检测电阻检测到峰值电流低于 15A、它将进入 PSM 模式。  

    如果在正常运行中接近此限值、则 SS(软启动)可能会产生影响。 如果软启动较慢、则流入功率级的浪涌电流较低、然后可能足够低、以使器件保持在 PSM 模式。

    此外、在输入端使用 1 Ω 电阻器时、您会添加一些压降、从而强制功率级采用更高的电感器电流(由于输入电压较低)。
    假设 1 欧姆电阻之前的输入电压保持恒定。

    注意:这不是一个固定值、并内置了一些迟滞、因此不会持续跳入和跳出。

    此致、

     Stefan  

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    我认为  PSM 模式没有启用。   MODE 引脚受处理器控制、并在转换器运行期间设置为高电平 (3.3V)。  我认为这 应该使转换器始终处于“强制 PWM 模式“?

    在任何情况下、如果启用了 PSM、转换器是否应该在空载情况下退出 PSM 模式?
    一旦进入较高功率模式、它永远不会回退到低功耗模式。

     我的波形中是否有某种东西表明正在发生这种情况?

    处于“强制 PWM 模式“时是否有最小负载?  如果负载电流降至最小值以下、如何维持输出电压?  

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    您好、Paul:

    抱歉 — 假设器件根据原理图中 MODE 引脚上的下拉电阻设置为 PSM 模式。

    您是否可以选择探测电感器电流以及 SW1 和 SW2 上的信号?

    此致、

     Stefan

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    我没有电流探头、因此我不知道如何测量电感器电流。  但这里是低功耗和高功率模式的开关节点。  迹线 1 = SW1、迹线 2 = SW2
    注意:两种模式均为空载。

    低功耗模式

    高 功率模式

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    您好、Paul:  

    您是否可以将低功耗图的触发边沿设置为下降沿。

    从图中已经可以看出、处于一种情况下的器件处于降压模式、而处于另一种情况下的器件处于降压/升压模式。

    谢谢、

    Stefan

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    设置为布线 1 (SW1) 的下降沿。  是否要将其设置为迹线 2 (SW2) 的下降沿?  

    我确实看到触发电平较低。  我将以更好的触发电平进行总结。

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    为什么它会进入降压/升压模式?  输入为 30V、输出为 24V。  为什么它保持在该模式下?

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    您好、Paul:

    对于您的配置、转换电压可高达 34V

    状态 VIN
    BUCK -> BUBO 27.094135.
    BuBo ->降压 34.6176803.
    升压-> BuBo 21.2592135.
    BuBo ->升压 16.6388965

    此致、

     Stefan

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    这是预期行为?

    您说“根据您的配置“。 我是否可以更改某些内容来控制此行为?
    此模式更改会使空载功耗加倍。

    我将使用省电模式进行测试;我倾向于远离该模式、因为我的应用具有较大的负载电流突然变化。  我无法获得 PSM 和强制 PWM 之间差异的任何定量数据。

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    您好、Paul:

    在这里影响的唯一参数是开关频率。

    此致、

     Stefan