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[参考译文] LM5036:过流保护问题

Guru**** 2668435 points

Other Parts Discussed in Thread: LM5036, PMP40500

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/1588437/lm5036-overcurrent-protection-issue

器件型号: LM5036
主题: PMP40500 中讨论的其他器件

转换器规格:

输入电压范围: 60V 至 90V 直流

输出电压: 13.8V

输出电流: 40A

 

包括输入欠压、过压和 1A 至 40A 的负载处理能力在内的所有功能均按预期工作。

 

但是、过流切断和短路保护功能不正常。

 

在过流切断期间、变压器会产生噪声、在恢复时、输出电压会上升至 15V。  

 

请支持我们解决此问题。

  • 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、

    过流和短路保护问题、特别是 变压器噪声 和 恢复时输出电压过冲至 15V、建议了电流检测和保护反馈环路的设计或配置存在问题。 LM5036 使用逐周期电流限制、通常还提供断续模式或折返保护来实现持续故障。  

    1.分析电流检测电路
    过流保护依赖于精确的电流检测。  
    • 验证检测方法: 确保电流的正确采样(可能是通过电流检测变压器或检测电阻)、并且信号将反馈到相应的 LM5036 引脚(可能是根据数据表得出的 ISEN+和 ISEN-引脚或类似引脚)。
    • 检查元件值: 使用 LM5036 设计计算器或数据表指南、确保所有与电流检测相关的元件值(电阻器,电容器)都符合 40A 输出电流和 13.8V 输出电压规格。 错误的值可能会导致保护在错误的电流电平下触发或根本不触发。
    • 审阅布局: 电流检测布线应尽可能短、以更大限度地减少噪声拾取和意外电感、这些电感可能会干扰信号并导致误触发或漏事件。
    • 使用 LM5036 设计计算器: 使用官方 TI 设计计算器 Re 计算元件值、以捕获任何潜在的错误计算。
    2.解决变压器噪声(可闻噪声)
    过流期间的变压器噪声通常表示转换器正在进入 “断续模式“等低频模式 、或者反复尝试启动和关断(“打鼾“过程)。  
    • 确认断续模式运行: LM5036 设计用于处理过流事件、可能通过进入断续模式来限制功率耗散。 如果此模式配置正确、则噪声可能是此预期操作(尽管有噪音)的症状。
    • 调整保护设置: 保护周期的持续时间通常可以通过外部电容器(例如在 SS 引脚或专用 OCP 时序引脚上)进行调整。 调整该时序可能会改变故障期间的工作频率并消除可闻噪声、或者至少要确认保护机制正在启动。
    3.解决输出电压过冲问题
    恢复时输出电压上升到 15V、表明在从故障情况转换回正常工作期间软启动或反馈环路存在问题。  
    • 检查软启动电容器: 软启动电容值对于受控的启动和恢复至关重要。 如果电容过低、电压可能会过冲。 尝试增大软启动电容、以实现更慢、更受控的电压斜升。
    • 验证反馈环路稳定性: 不稳定的反馈环路可能会导致过冲。 检查补偿元件、以确保系统在所有工作条件下稳定、尤其是在瞬态恢复期间。
    • 确保“完全调节预偏置启动“: LM5036 具有完全调节预偏置启动功能、应消除过冲。 确保在您的设计中正确启用/配置该功能。

    希望这有所帮助。

    此致、

    Pratik A.

  • 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、

    • 感应方法 :感应电阻器(类似于 PMP40500 EVM 原理图)

    • 元件值 :我们使用 LM5036 设计计算表进行元件选型。

    • 布局审核 :请分享您的电子邮件,我会发送 Gerber 详细信息以供您查看。

    • 软启动 :SS 电容= 0.047µF、SSSR 电容= 0.018µF

    • 断续模式 :电容= 0.068µF

    关于过流问题:发生过流并手动停止负载后、开关脉冲不会返回到其正常状态。 相反、会出现短脉冲突发、后跟长周期且无脉冲。 该模式会持续到输出端施加最小负载为止。

    请提供您的意见以了解后续步骤...

  • 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。

    您描述的问题、特别是短脉冲突发以及过流事件后恢复正常运行所需的最小负载、表明转换器正在进入低频状态  “断续“或“打鼾“模式  困难地过渡回稳定的持续运行。 恢复时的电压过冲是软启动或反馈环路无法平滑管理恢复转换的相关症状。

    研究断续模式(RES 引脚配置)  
    “短脉冲突发后跟长周期且无脉冲“是断续模式的特性行为、旨在限制故障期间的功率耗散。 该周期的持续时间由 RES 引脚上的电容器设置。  
    • 确认断续运行:  此模式出现这一事实意味着断续模式处于启用状态。 变压器的可闻噪声是该模式下低工作频率的常见副作用。
    • 检查 RES 电容器值:  您的。  RES capacitor = 0.068µF该值决定关断持续时间。 确保这是 LM5036 设计计算器针对您的特定工作频率和要求提供的建议值。 值太小可能会导致快速循环。
    • 调整断续时序:  您可能需要调整 RES 电容的值来更改断续周期的频率。 不同的频率可能会消除可闻噪声并改善恢复行为。
    2.解决输出恢复问题(最低负载要求)
    由于需要最小负载才能恢复正常运行、这表明启动序列或同步整流器 (SR) 控制存在问题、尤其是在轻负载条件下。 LM5036 具有“完全调节预偏置启动“特性可防止出现问题、但这可能无法正常工作。  
    • 检查同步整流器 (SR) 控制:  SR 在轻负载或恢复阶段可能无法正常接通、从而导致输出电压不受调节、或需要体二极管传导电流、这种情况下效率较低并会影响调节。
    • 验证 SSSR 电容值:  您的。  SSSR capacitor = 0.018µF此电容器可控制次级侧软启动。 值不正确可能会导致 SR 时序问题。 尝试增大其电容(例如,如 0.22µF  TI 论坛帖子中所示,然后根据需要进行调优)、以获得更慢、更受控的 SR 使能序列。
    • 增大软启动电容:  您的。  SS capacitor = 0.047µF将其值(例如增加到 0.1uF 或更高)将在故障消除后提供较慢的输出电压斜升、这可能为反馈环路提供更多时间来稳定和防止过冲。
    • 确保最小负载:  作为测试、暂时向输出端添加一个固定的小型电阻负载(例如功率电阻器)。 如果转换器在这个最小负载下恢复并正常运行、强烈建议轻负载稳定性问题、需要对 SR 逻辑进行补偿调优或调整。
    3.查看电流感应波形
    电流检测信号上的噪声或低频振铃可能会导致保护电路行为不稳定。  
    • 示波器展示 CS 波形:  使用示波器测量 IEN+和 IEN-引脚上的电压、确保使用正确的探测技术(例如尖端和接地筒)以更大限度地减少噪声拾取。 信号应干净并以直流为基准。

    此致、

    Pratik A.