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[参考译文] LM5171:通道 2 电流限制为<1A

Guru**** 2460850 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5171

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/1516741/lm5171-channel-2-current-limited-to-1a

器件型号:LM5171


工具/软件:

您好!

很抱歉、我们尝试通过重新设计小电路板来解决先前的问题、但测试表明这个问题根本没有解决。

应该发生什么

LM5171 配置为 DEM 模式、应将 3.3V Vin 和 5Vin 升压至相同的 12Vout、并在其输入端单独灌入高达 12A 的电流。

问题:

也就是说、在新 PCB 上、CH2 似乎没有升压到低于 1A 的阈值以上、上次它是 0.42A、然后是 0.25A、现在低于 0.5A。 CH2 被设计为 CH1 的确切副本、它很高兴地提升至 9+A(没有尝试更高的,但不知道为什么它可以这样做)

当改变 CH2 的 ISET 引脚时、消耗的输入电流首先会按预期线性调整、但会快速趋于平稳。 无论您将 ISET 电压设置为高于多少、电流都不再增加、并在此“平坦“下保持恒定。

我们尝试了什么,结果:

- 2 次电路板重新设计,问题仍然存在

-电流检测电阻值的一半通过焊接另一个电流电阻并联,目的是在两倍电流时平坦关断,平坦仍然出现在与一个电阻相同的电流。

-翻转通道 1 输入和通道 2 输入,以便查看 CH2 是否平稳,因为低输入电压为 3.3V。相反,现在 CH1 可以完全灌入多安培的 3.3V ,而 CH2 仍然具有相同的电流平坦度,即使在 5V 时它停止增加电流。

在所有情况下、我们都使用多个独立的仪器来验证 Vin、Vout、ISET 电压和电流测量值。

我们没有尝试过的方法:读取 LM5171 故障寄存器。

我附上了原理图、.xlsx 和采用的值、以及 PCB 的屏幕截图。 您是否看到任何可能导致此平台的可疑情况? 迫不及待地将其发送到生产中...

谢谢您、

Karim

e2e.ti.com/.../1057.LM5171-Buck-or-Boost-Quickstart-Tool_5F00_1.0.1.xlsxe2e.ti.com/.../MA_5F00_tester_5F00_v1.pdf

 布置概览的装配图(缺少 LM5171 和 SER1360-272)

 更清晰地展示了布局的 PCB 设计、其中橙色(对于 FET 栅极驱动)为第 3 层。

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    尊敬的 Karim:

    我会查看原理图和设计计算公式。

    您会遇到什么波形吗?

    此致、

    Feng

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    非常感谢、Feng。

    我可以连接 一个基本的 4 通道示波器(无差分布线,但可以进行减法)、哪些迹线对您最有帮助、以及在什么测试条件下?

    谢谢!

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    我们读出 LM5171 的 Flags、它报告  电流限制通道 2 的故障、同时仅灌入几百毫安的电流。

    请注意、这种情况仅发生在 CH2 上、我们可以独立于输入电压是 3V 还是 5V 来在 CH1 上可靠地灌入 5-10A 电流。使用相同 LM5171 级的两种不同电路板设计上显示了该问题。 两个通道使用完全相同的硬件。

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    尊敬的 Karim:

    请检查电感器电流、SW2、ISET2 和 COMP2 电压、以便我们可以确认 CH2 正在峰值电流限制下运行。

    此致、

    Feng

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    您好 Feng、

    您是否曾尝试过在实验室中复制此设置(成功)?

    只有今天我们才能运行测试。 由于我没有差分探头、因此很遗憾无法测量电感器电流。 我们尝试测量 RC 前后的电压、并使用减法函数、但分辨率不足以测量 4m Ω 电阻器两端的压降。 我没有截屏,因为数据是毫无价值的,我们需要专注于让它运行...

    SW2 显示了几百 mA 后的预期行为、然后减半以达到预期的 fsw 并显示已知的 PWM 形状。 如果我记得没错、COMP 主要是恒定的、并且每个开关周期都有一些抖动。 总的来说、完全看到了预期的行为、对这款 IC 感到非常失望。 由于 CH1 按预期工作、因此我们将两个电路板连接到一个电路板、这样两个输入都使用 CH1、最终使我们的测试设置正常工作。 还会发生其他奇怪的问题、我们现在正在寻找另一种可靠且行为符合预期的 IC。 这是我们的第一款 TI 产品、无论我们多么努力、都无法正常工作、每 IC 7 美元、我们期待更多...

    我们可以简单地使用任何可调电流限制升压 IC 吗? LM5125 看起来非常激动人心、但库存无处可寻。 谢谢。

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    尊敬的 Karim:

    我只能用说明来帮助你。 请共享波形。 请使用电流探头测量电流。

    我无法 复制 您的设置、因为我们的 EVM 只有一个 LV 输入。 但我认为这没有太大的区别。

    电流可能受到峰值电流限制的限制。 但是、您可能会为两个相位获得两个不同的平均电流。

    您可以从 TI.com 找到 LM5125。  如果您需要样片方面的帮助、请联系 TI 当地销售办事处。

    此致、

    Feng

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    冯,谢谢你的答复,我完全理解你。 需要一个电流探头、该探头应该会尽快发送出去、不过如前所述、SW 和 COMP 的波形看起来符合预期。 由于时间有限、我们开始使用 2 个 LM5171 设计电路板、因为我们有使 CH1 正常运行的经验、并且 LM5125 缺货。 与浪费您和我们的时间相比、在 BOM 上浪费钱更容易...

    但还是出于好奇心、您是否可以尝试使用其中一个 EVM、从 CH1 上拆焊电感器、并测试您是否可以从低压侧升压到高压侧(因此仅使用 CH2)? 可能硬件配置不允许您测试我们的电压 (3.3V->12V)、但也许您可以重现此问题。 这将是非常深刻的见解。

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    尊敬的 Karim:

    我可以在工作台上进行检查。 当我得到结果后、我会回来找您。

    此致、
    Feng

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    尊敬的 Karim:

    当 CH1 电感器开路时、CH2 没有任何问题。

    此致、
    Feng

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    好的、我们相信已经找到了这个问题!!!

    在我们的测试中、我们展示了如果 CH1 被禁用且 CH2 被启用、则无法以全功率升压。 我们观察到的问题,如描述在原来的帖子. 我们在 PCB、原理图和软件中都找不到问题、因为我们使用万用表确认了 LM5171 引脚上所需的 EN1 和 EN2 状态。

    解决方案:当 CH1 和 CH2 都启用时、通道 2 按预期升压。

    这是 LM5171 的已知问题吗?

    LM5171 来自 Mouser、我们已经直接从 TI.com 购买和收到了样片、但还没成功试用过。

    PS:由于 IMON 引脚、我可以在没有电流探头的情况下测量电感器电流。 我们移除了与电阻并联的滤波电容器、并观察到电感器电流的典型 CCM 波形。

    我们按此顺序尝试的步骤:

    1.
    UVLO 高电平

    2.
    EN1 Hi、ISET1 3A 按预期工作
    EN2 Hi、ISET2 也是 3A、按预期工作
    所有 I2C 标志均符合预期(正常)

    3.
    ISET1 0A 按预期工作
    所有 I2C 标志均符合预期(正常)

    4.
    EN1 低电平、CH2 电源轨被击穿、如上所述。
    读取标志:ILIM2 不正常

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    尊敬的 Karim:

    我认为 EN1 和 EN2 是高电平、通道 2 效果不佳。

    如果 EN1 为高电平且 EN2 为低电平、则通道 1 将切换。  如果 EN1 为低电平且 EN2 为高电平、则通道 2 不会开关。

    此致、
    Feng

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    您好,感谢您的留言。  您所写的正是我们观察到的行为、但您的信息直到现在才会公开。

    观察到的行为显然与数据表第 6.3.5.1 节“通道启用命令 (EN1、EN2)“相矛盾、并假定有两个单独的 EN 引脚:“EN1 控制 CH-1、EN2 控制 CH-2。“

    这是痛苦的设计了三次迭代的板希望修复这个错误,虽然所有的代码和计算只是为了找到这个 bug 在芯片.

    但是、感谢您的帮助。 我们将在您最后评论后结束此问题。 欢迎您进一步了解。

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    尊敬的 Karim:

    很抱歉混淆。

    我们将在下一个数据表修订版本中添加此信息。

    此致、
    Feng

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    尊敬的 Karim:

    我在 EVM 上犯了一个错误。

    在具有电压环路的降压模式下 EVM 上、 如果 EN1 为高电平且 EN2 为低电平、则通道 1 将开关。  如果 EN1 为低电平且 EN2 为高电平、则通道 2 不会开关。  这是因为 VSET 由 EN1 控制。

    如果对 ISET1 和 ISET2 均施加 2V 电压、则通道 1 和通道 2 可以独立工作。

    此致、
    Feng

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    您好 Feng、

    感谢您分享调查结果。 我不确定怎么做 — 在我们的应用中,我们在升压模式下使用 LM5171、具有两个不同的 LV 输入电压、并通过微控制器设置 ISET 来升压至公共输出。 在这种情况下,我们试图只启用我们想要测试的通道,如上所述,没有机会独立测试 CH2 ,直到您的澄清消除了我们的意见中的疑虑。 真的很奇怪的 IC 行为.. (我的意思是,为什么要麻烦使用 EN2 使能引脚)。

    无论如何、下一个 PCB 即将面世、我们已将 EN1 和 EN2 连接在一起。 感谢您的支持!

    此致、
    Karim