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[参考译文] LM5143-Q1:电源管理论坛

Guru**** 633810 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5143-Q1, LM25143-Q1
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/1120149/lm5143-q1-power-management-forum

器件型号:LM5143-Q1
主题中讨论的其他器件: LM25143-Q1
我们的电路设计如下: 

测试电源的输出波形、并发现输出的阶跃持续时间为610us。

此外、我们测量了上 MOS 和下 MOS 的栅极波形。

我们发现栅极波形在阶跃时突然停止。

  上 MOS 的栅极波形  

  下 MOS 的栅极波形

请帮助解释原因并提供解决方案。

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    您好!

    让我获得适当的应用支持来了解这一点。  
    感谢您的耐心等待。

    此致、

    Jimmy

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    您好 OP、

    您能否为此设计发送实际原理图/BOM、尤其是 FET 器件型号? 电流限制在启动时看起来很重要。 VCC 和 VDDA 保持在5V、因此检查 RES 引脚是否复位并测量 COMP 电压。

    此外、您是否在电流检测中使用 RC 滤波器、以防 CS 线路上出现噪声拾取。

    此致、

    Tim

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    您好、Timothy、

    我在电流感测中使用了 RC 滤波器(49.9欧姆和33pF/50V)。 很抱歉、我不知道如何发布图片来为您提供详细信息。

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    我尝试移除 RC 滤波器、加电阶跃仍然存在。

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    您好、Tim、

    测试发现它与本公司相关。 在上电时、Comp 引脚的电压将上升至2.34V。 背面的 Comp 引脚的电压将下降至0V、下降时间与 D3V3的加电步长时间相同。

    此致、

    振毅

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    你好、Jimmy 和 Tim、

    我已将软启动电容值更改为10nF/16V、 输出具有持续54us 的阶跃。  

     

    此致、

    振毅

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    你好、Jimmy 和 Tim、

    我已将软启动电容值更改为4.7nF/16V、 在上电期间输出没有阶跃。  

    此修改后的解决方案是否存在任何风险? 它是否满足芯片 LM5143-Q1的要求?

    此致、

    振毅

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    您好、Zhenyi、

    对于如此高的输出电容、SS 时间有点短。 是已加载还是已卸载?

    此致、

    Tim

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    振毅

    也检查 SS。 SS 电压开始根据 SS 电容增加、并且可能会超过输出电压(即 FB)、而 COMP 仍在增加。 较低的输出电容会有所帮助。

    此致、

    Tim

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    已加载。

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    您好、Tim、

    在我看来、较低的输出电容可能会在运行期间引起另一个问题。  

    此致、

    振毅

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    您好、Tom、

    我尝试减小200uF 的输出电容值、阶跃持续时间增加。

    我尝试将 SS 电容值更改为1uF、阶跃持续时间增加到8.3ms、加电 阶跃电平从1.65V 下降到1.15V。

    此致、

    振毅

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    您好、Tim、

    我已按  如下所示检查 SS 波形。  

    此致、

    振毅

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    您好、Tim、

    此 Comp 的电压 在我们的设计中升至2.34V、是否存在损坏 LM5143-Q1的风险?

    此致、

    振毅

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    COMP 电压没有问题、它具有最大钳位。 请注意、SS 电压超前于 FB、因此 COMP 电压尖峰过高、导致初始跳转、然后是 Vout 上的平点。

    如您所示、较低的 SS 电容器有助于缩短延迟。 Cout 看起来更高、并且与 COMP 过冲相关的能量在初始阶段不会使 Vout 增加太多。

    此致、

    Tim

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    您好、Tim、

    我测试并发现、输出电容值越大、D3V3的加电阶跃电平越低。

    如果 SS 电容值增大、D3V3的上电步长。

    此设计的实际原理图如下所示、如何解决输出上电步骤问题?

    如何解决输出上电步骤的问题?

    此致、

    振毅

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     高侧 MOSFET 是 BUK9Y8R7-60E、 低侧 MOSFET 是 BUK9Y3R5-40E。

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    您好、Zhenyi、

    误差放大器(EA)具有内置的50mV 死区(当 SS < 50mV 时)。  在此期间、EA 输入保持低电平、从而使 COMP 保持低电平以防止开关。  一旦 SS > 50mV、EA 会释放、但现在误差为50mV。  这可能是导致问题的原因-我将进一步调查。

    此致、

    Tim

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    振毅

    尝试使用较低的 Rcomp、较高的 Ccomp、看看它是否有用。 误差放大器是一个输出电流的 GM 放大器、因此较低的阻抗应该有所帮助。

    --

    Tim

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    您好、Tim、

    我将 Rcomp 更改为6.8K 1% 0402、D3V3上没有上电阶跃。

    波形、 如下所示。  

    此修改后的解决方案是否存在任何风险? 它是否会影响瞬态响应?

    此致、

    振毅

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    您好、Zhenyi、

    感谢您测试该改进。 您能否为此设计发送一个完整的快速入门计算器、以便我们查看补偿值。 确保正确输入 Cout 值(即、针对施加的电压降低陶瓷电容)。

    此致、

    Tim

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    您好、Tim、

      随附了此设计的完整快速入门计算器文件、 请查看、谢谢!

    e2e.ti.com/.../LM5143_2D00_Q1-Quickstart-Tool-_2D00_-revA9_5F00_xiaopeng-20220805.xlsm

    此致、

    振毅

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    您好、Zhenyi、

    以下是有关快速入门的一些注释:

    1. 降压电感在2.2uH 时有点高、仅提供18%的纹波电流。 考虑使用1µH Ω 或1.5µH Ω 来获得更高的纹波(这提高了斜率补偿)。
    2. Ccomp 可以更高(我们通常使用 Rcomp 以30µs μ s 时间常数为目标。 尝试4.7nF 并检查启动行为是否仍然正常。

    PS:我们有一个新版本的在线快速启动文件、其中也涵盖了 LM25143-Q1 (这是此控制器系列的42V 版本、可能适合此处)。

    此致、

    Tim

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    您好、Tim、

    1.我会申请一些1.5uH 电感样本、并检查启动行为是否仍然正常。

    2.我尝试了4.7nF、检查 启动行为是否仍然正常。

    COMP 波形、如下所示。

    此致、

    振毅

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    谢谢、Zhenyi。

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    您好、Tim、

    我将 Rcomp 更改为4.7K 1% 0402、并将 Ccomp 更改为10nF/50V 0402。

    D3V3上没有上电阶跃。

     D3V3的启动行为可能更好。

    波形、如下所示。

    此致、

    振毅

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    您好!

    Tim 不在办公室。 如果您有任何进一步的请求/问题、请告诉我。 感谢您的耐心等待。

    此致、

    Eric Lee

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    尊敬的 Eric:

    此修改后的解决方案是否存在任何风险?  

    此致、

    振毅

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    你好 ,振毅

    请检查负载瞬态性能、并确保输出电压纹波仍符合您所需的规格。  我认为就是这样。

    -李家祥