This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] LM5122:LM5122 未按预期运行。

Guru**** 2609285 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5122

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/1577435/lm5122-the-lm5122-is-not-operating-as-expected

器件型号:LM5122


你好。 我目前正在使用 LM5122 设计电路。 我已根据所附的原理图构建了一个原型、并正在验证其运行情况。

输入电压设置为 24V、目标输出为 53V/15.1A。电路正常工作、输出电流高达 10A、但当输出电流达到大约 11A 时、会发生异常开关行为。

您能回顾一下设计并告诉我是否有我应该考虑的任何问题或改进吗?

我附加了 10A 和 11A 输出条件下 Q600 (CH2) 和 Q601 (CH1) 的波形。  
circuit.pdf 

10A Load.png11A Load.png

感谢您的支持。

此致、
野村市  

  • 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。

    您好野村

    感谢您使用 e2e 论坛。
    根据原理图、电流检测电阻和斜率补偿看起来正常、因此不应与过流保护相关。
    输出电容和补偿也应该没问题、因此它也不应该导致环路不稳定。

    由于这是两相设计、您是在两个相位上看到这种行为、还是根据波形仅在初级相位上看到这种行为?

    您是否还愿意分享应用程序的布局?
    如果这是与噪声相关的问题、我们可以通过查看布局来找到更多线索。

    谢谢、此致、
    Niklas

  • 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。

    你好、Niklas

    很抱歉、延迟的回复。
    这种现象仅发生在主器件侧 (Q600/Q601)。
    在连接的波形中、CH1 对应于 Q601、CH2 对应于 Q603、CH3 对应于 Q602。
    当 Q601/Q603 的栅极电阻器更改为 15Ω、Q600/Q602 的栅极电阻器更改为 10Ω 时、异常振荡消失。
    这可能是由振荡产生的噪声引起的吗?
    我将单独发送布局数据、但根据上述情况、您是否会看到任何可能的原因?


    此致、
    野村市  

  • 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。

    嗨野村

    感谢您的更新。
    并排观察两个开关节点、不应该是振荡器或开关频率的问题。
    我只看一下初级侧 HO 信号的下降侧(黄色)、它们与次级侧 HO 信号的上升侧(绿色)相匹配。 存在极小的延迟、但这种延迟并不是异常的。 开关频率正确。
    问题在于、初级侧占空比显示两个非常长的导通时间、其次是非常短的最小导通时间周期。 PWM 占空比就是问题所在。

    较高的栅极电阻可减缓斜率并降低开关节点上的噪声。
    例如、如果我们假设根本原因是系统内会触发意外过流保护的噪声、则会产生最短的导通时间周期、随后产生非常长的补偿周期。
    这就是为什么较高的电阻或较小的开关节点噪声可以改善该行为的原因。

    我期待布局文件进行确认。

    谢谢、此致、
    Niklas

  • 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。

    你好、Niklas

    我附加了布局数据。 请检查并提出任何改进建议。

    e2e.ti.com/.../B_6297B730EB30AF30_.pdfe2e.ti.com/.../B_6297_.pdfe2e.ti.com/.../A_6297B730EB30AF30_.pdfe2e.ti.com/.../A_6297_.pdf

    此致、
    野村市  

  • 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。

    嗨野村

    感谢您的附件。
    对我来说、功率级位置看起来可以接受。 IC 放置在远离嘈杂功率级的位置、因此这里不应有干扰。
    CSP 和 CSN 的电流检测线的布线也可以使用。

    栅极驱动器线路的布线存在一些弱点。
    -我们建议将驱动器信号放置在开关节点多边形的正下方。
    -我们建议将栅极驱动器路径及其相应的返回路径彼此非常靠近。 这意味着 LO 和 PGND 以及 HO 和 SW 闭合。
    我在原理图中标记了栅极驱动器路径、并用虚线添加了它们的返回路径:

    在次级侧、驱动器布线也直接位于开关节点下方、但在这里、驱动器路径和返回路径彼此更靠近、效果稍好一些。

    非理想驱动器路径会导致系统内出现噪声、因此这可能会导致占空比不稳定的行为。

    此致、
    Niklas

  • 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。

    你好、Niklas

    是否最好从 Q601 的源极获取高侧 SW 端子? (红色虚线)
    低侧栅极线更靠近蓝色虚线吗? (红色实线)


    此致、
    野村市  

  • 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。

    嗨野村

    您是对的。 HO 信号返回路径的红色虚线将是一个很大的改进。
    LO 栅极信号也是如此。 蓝色虚线表示从 MOSFET 源极到 IC PGND 引脚的返回路径。
    原理图中并未显示所有 GND 多边形、因此我刚刚假设另一层上有完整的 GND 平面、并且我在 GND 过孔到 GND 过孔之间绘制了一条直线。 因此、红色实线也会是一个改进。

    此致、
    Niklas

  • 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。

    你好、Niklas

    我目前正在针对即将推出的新模型对现有 PCB 进行评估。
    电流模型 与配合工作 24V 输入 53V/12A 输出
    新模型 也将使用 24V 输入 、但输出将增加到 53V/15A 从而导致更高的功率。

    在当前模型中、两者都是 低侧和高侧栅极电阻器 任何内核 22Ω 、这会导致显著的 MOSFET 温升
    为了提高热性能、我尝试了 从而降低栅极电阻 但这导致了 异常振荡

    我想 尽可能降低栅极电阻 为了降低温升、我正在寻求关于这一问题的建议。
    我已经收到 图案布局建议 我将在 PCB 设计过程中考虑这一点。
    新模型的 PCB 设计 定于约开始 两个月 我想请求一个 模式检查 连续函数的值。

    关于功率增加、电路中唯一计划的更改是 A 会使电容略有增加 输入/输出电解电容器
    电路的其他部分将保留 保持不变

    此致、
    野村市  

  • 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。

    嗨野村

    感谢您的更新。
    我可以理解、高栅极电阻会大大增加损耗、这是不可取的。
    如果可以通过改进布局来避免振荡、并且可以降低栅极电阻、那么这是一个很好的解决方案。

    如果新的布局可用、欢迎随时向我发送、我们将进行侧面审核。

    谢谢、此致、
    Niklas