[参考译文] LM5122-Q1：在占空比高于 50%时、LM5122 变得不稳定。

您好 Lee、

感谢您使用 e2e 论坛。
斜率补偿和反馈环路补偿  彼此无关、但对于稳定的系统来说、这两者都是必需的。
斜率补偿可避免次谐波振荡和占空比抖动、而环路补偿会影响一般调节稳定性。

我将使用快速入门计算器工具再次检查 K 系数值和环路补偿。
该工具需要的条目比 webench 工具多、因此结果通常更准确。

https://www.ti.com/tool/download/LM5122-BOOST-CALC

您也可以填写计算器并将其发送回给我、以便我仔细检查所有条目、了解不稳定的潜在根本原因。

此致、
Niklas

谢谢你、Niklas

附件是应用了我的值的计算器工具。 我的解决方案具有大输出电容 (3000uF)、因此不是拼写错误、这是设计要求。

为了获得 60°周围的相位裕度、我必须选择与建议值有很大差异的补偿值、这些值是正确的还是我误解了一些内容。

希望您能提供任何反馈。

谢谢、e2e.ti.com/.../LM5122_5F00_Quickstart_5F00_Calculator_5F00_V1_5F00_1_5F00_0-_2D00_-Mod.xlsx

此外、您是否有适用于 LM5085 器件的类似计算工具？

谢谢。

尊敬的 Lee：

感谢您提交计算器条目。
您正确使用了该工具来获得补偿建议。
当使用 3mF 的大输出电容时、调节系统和环路补偿会变得非常慢。 这就是计算得出的补偿值变得相当大的原因。 Cout ESR 的字段（第 59 行）对于补偿计算也变得更加重要。
本质上、补偿计算并不是错误的、但系统本身就变得非常慢、以至于无论如何都不可能实现高交叉频率。 只要补偿不是完全不稳定、如果使用较小的值、瞬态响应可能没有明显的差异。

您选择了一个 27k Ω 的斜率补偿电阻。 该值小于快速入门计算器和 webench 的建议值。
您是否通过此电阻实现了更好的效果？
如果您看到较高占空比下不稳定、则最有可能发生这种情况。

LM5085 来自另一产品线、因此我不是该器件的专家、但我在相应的产品页面上找到了该计算器工具：
https://www.ti.com/lit/zip/snvu075

此致、
Niklas

谢谢 Niklas

我为斜率补偿电阻选择了一个介于最小值和计算斜率电阻值之间的值、是否应该更接近计算值？

现在电路的工作效果更好、没有明显的不稳定情况、因此计算工具似乎正常工作。但是、主 FET 开关温度过高。 我没有使用 WEBench 提议的 FET、是否选择 FET 是导致过热的原因？ 我使用的器件是 BUK765R0-100E

https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/BUK765R0-100E.pdf

红色迹线表示 FET 电流、FET 中电流振荡是否会导致发热？ 您对此有何见解？

尊敬的 Lee：

我很高兴听到基于计算器工具的值变化有助于改进设计。
您可以更接近计算值、以检查进一步的改进。

是否在 MOSFET 上使用栅极电阻器？ MOSFET 开关速度越慢、电势损耗越高、温度越高。
我还假设您使用了蓝色接线来连接直列式电流探头来测量电感器和 MOSFET 电流。
布局也会对损耗和热行为产生很大影响、因此这种修改可能会增加过热问题。

根据 MOSFET 数据表、我没有直接看到器件本身有任何问题。

此致、
Niklas

您好、Niklas、

感谢您的帮助。

不、栅极中没有电阻器、但这是我到目前为止发现的。

在栅极电路中添加一个小电阻可以降低振荡的振幅（我上次回复中的图中的红色迹线）、这可能会指向一些米勒效应。 振铃大约为 1.6MHz、这相当于与我使用的电感器并联 (33uH) 大约 330pF 的杂散电容。 不过、这并没有解决 FET 发热问题。

我不知道蓝线是什么意思、这是电流探头的一些串联连接吗？ 在电感器和 MOSFET 电流波形中应该寻找什么？

尊敬的 Lee：

“蓝色接线“表示您移除 IC 上的一些连接、例如、使用精密刀切割铜线、然后在铜的两端焊接一根导线、以便在此处连接电流探头。

我先看一下此处的布局。 主功率环路的设计应尽可能短、以降低损耗和 EMI、因此理想的选择是一个小型紧凑型开关。 但是、这也为功率 MOSFET 的散热留出了较少的空间。

栅极驱动器布线和 返回路径 也会影响损耗和系统稳定性。
如果您担心布局会导致高温、我们还可以回顾功率级布局。

此致、
Niklas

您好、Niklas、

我想我找到了问题、但我不知道解决方案是什么。

在此应用中、升压电路为高达 50V 的电容器组充电、然后只需保持电容器中的电荷、直到需要能量为止。 电容充电后、升压电路上会产生非常小的负载。 我在计算器工具中将负载更改为 1mA、并建议电感值为 23mH。

该问题是否会由小电感值 (33uH) 和轻负载引起？ （为 1A 负载选择了 33uH）

我很难进行测量、因为我没有 HF 电流探头、但看起来在 FET 导通期间漏极电流可能非常高（可能>30A）。 这是否是电感器饱和的结果？ 这很容易导致 FET 过热。

 LM5122 是否能够使用同一电感器提供宽范围的负载电流 (1mA 至 1.1A)？ 这一分位值必须是什么？

也许 TI 有另一款更适合该应用的器件/解决方案？

尊敬的 Lee：

快速入门计算器始终计算 CCM 运行和最大负载的电感。
在轻负载条件下、器件将切换到 DCM 运行模式、甚至跳跃模式运行、并且仍保持稳定。 （如果您为最大负载键入 1mA、计算器建议使用高得多的电感、因为它希望实现 CCM 运行和 1mA，这对于此应用来说没有意义）
LM5122 肯定能够支持此负载范围、因此电感器也应适用于此应用。

漏极电流尖峰也可能与电感器无关、但可能与 MOSFET 本身有关。
一位同事强调、MOSFET 器件的栅极电荷非常大。
观察波形可以看出、MOSFET 的关断速度非常慢。 -->黄色栅极信号有一个尖锐的下降沿、但蓝色 VDS 电压呈线性上升、非常慢。
在理想设计中、 当 MOSFET 完全关断时、VDS 电压会即时上升。

以黄色标记的区域都是 MOSFET 上的损耗。

一种想法是添加 栅极和源极之间 MOSFET 的放电电阻  （例如 10k Ω）、以更快地关断开关并减少损耗。
否则、需要选择另一个具有较小栅极电荷且开关速度更快的 MOSFET 器件。

此致、
Niklas

您好、Niklas、

再次感谢您的反馈。

如果 FET 缓慢关断、这是否意味着 LM5122 不会将栅极驱动为低电平、仅驱动为高电平？ LM5122 不应该在关断期间将栅极拉至低电平？ 如果是这样、10k 栅极下拉电阻器会有什么好处？ 我还是会尝试一下。

我假设缓慢上升的漏极电压在放电时实际上是电感电压上升的情况。 在工作的升压电路中、这些波形应该是什么样子、您是否可以分享任何示波器迹线示例？

我尝试了斜率补偿和环路补偿的几种元件值组合。 我还尝试了 WEBench 为该设计建议的 FET、它的栅极电荷要低得多、但该器件在没有输出负载的情况下会很快损坏。

如果我的应用是可行的、您能否提出任何可以解决此问题的电路更改？

您好、Niklas、

我尝试了 10k 下拉电阻器、没有任何区别。

放电斜率是由斜率控制电阻控制、还是只控制导通上升时间？

尊敬的 Lee：

感谢您的来电。
请告知我们、新的 MOSFET 器件是否会表现出行为改进。

如前所述、这也是 Power Stage Designer 工具、非常适合用于说明电压和电流电平。
https://www.ti.com/tool/POWERSTAGE-DESIGNER

此致、
Niklas