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[参考译文] LMR38020:LMR38020S 在–40℃ 较低的温度下启动失败

Guru**** 2680515 points
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/1585893/lmr38020-lmr38020s-failed-to-start-at-a-low-temperature-of--40

器件型号: LMR38020

33_220_1p_85.pdf 这是将电压从 48V 降至 15V 的电路原理图。 在正常温度 (25℃) 下、它可以在 4ms 内以满负载 (1A) 正常启动。 但是、在–40℃ 下和电源电压为 48V 时、它只能从 0.3A 的负载启动。 大于 0.3A 的负载将无法启动到正常输出电压、并且输出电压将在锯齿波中振荡。  下图显示了启动图像。 黄色表示 LMR38020S 芯片的 VIN、绿色表示 LMR38020S 芯片的 SW、红色表示降压输出电压。 可以看出、当输出电压从–40℃ 的低温开始时、会出现锯齿波上升。 当启动失败时、输出电压会显示锯齿波振荡。 我可以问、当输出电压开始时锯齿波上升的原因是什么? 过流保护? 打嗝? 如何解决此问题?正常启动时没有此类问题。 image.pngimage.pngimage.png

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    您好、

    看起来器件会发生过流并由于启动时的浪涌电流而进入断续模式。 启动期间、断续模式有消隐时间、但过流持续时间可能超过此时间。 这通常发生在高 Vout 和输出电容的情况下。 您可以尝试减小输出电容、因为降压转换器在 15V 和 400kHz 下不需要 220uF。

    此致、

    Niranjan

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    您能否详细介绍一下  启动期间的过流断续模式 ? 什么是过流消隐时间和断续时间? 为什么在正常温度下不会出现此问题? 在–40℃ 下 LMR38020S 的过流值是否会降低?

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    初始消隐时间通常为 18ms。 现在、该值或者实际电流限制或软启动时间可能都随温度而变化。 因此、临界情况在室温下正常启动可能会在低温下出现问题。

    但是、话虽如此、我刚刚注意到您提到了 4ms 是室温下的启动时间。 对于任何此类变化、从 4ms 到大于 18ms 是一个延伸。 因此、它可能是这里发挥作用的其他一些因素。 我有几个问题

    1) 您发送的黄色波形第三幅图像是什么? 它是在室温还是低温下工作?

    2) 15V 电源轨上是否有其他电容器、可能用作任何下游器件的输入电容器?

    3) 48V 电源电流是否受到限制?

    4) 您可以将电感器取出并探测电感器电流波形吗?

    此致、

    Niranjan

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    感谢您的答复。

    首先、我将回答你提出的问题:

    1) 第三张图片显示了–40℃ 启动失败时输出电压的振荡波形。

    2) 还有一个 100uF 电解电容器、但距离电源部分大约 200mm。

    3) 通过分析 LMR38020S 的 VIN 电压波形、未观察到 VIN 显著下降、从而阻止了欠压保护激活。 VIN 波形在第一张图中显示为黄色波形。

    4) 这是一个很好的测试方法。 但目前、我们的电流探头在–40℃ 下无法正常工作。

    其次、根据您对启动过程的描述、我有几个问题:

    1)“初始消隐时间通常为 18ms。“ 如以下、μ s 所示 、在–40℃ 的断续启动阶段、载波频率为 380KHz、工作时间仅为 800 微秒、停止工作时间约为 1.5 毫秒。 这与规格文档中指定的时间不匹配。

    )后 2 μ s、输入电压越高、启动越容易、负载启动能力越强。为什么?

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    您好、

    18ms 不是断续时间。 这是在启动后关闭断续模式以防止卡在该模式的时间。 在本例中、断续期间的工作时间为 256 个开关周期=~670us。 但是、关断时间应更长(典型值为 76ms) 不是 1.5ms。 这使我认为它不会出现断续。

    在较高的输入电压下、从输入汲取的电流(以及浪涌电流)将较小。 因此它可以更轻松地启动。

    您可以尝试以下操作

    1) 检查这是发生在多个器件上、还是仅限于此器件。

    2) 放大 SW 节点中的其中一个脉冲突发。 查看此突发期间的各个开关脉冲会很有帮助。

    3) 输入电源是否也处于–40°C ? 如果没有、您能否探测由此产生的电流。

    此致、

    Niranjan

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    您好、

    对此有任何更新?

    我现在正在关闭该主题。 如果您需要进一步的帮助、请随时答复。

    此致、

    Niranjan