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[参考译文] LM5175:稳压器卡在降压/升压模式下。

Guru**** 2587765 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/1131528/lm5175-regulator-gets-stuck-in-buck-boost-mode

器件型号:LM5175

您好、TI、

我在新电路板上进行测试、发现了一些奇怪的行为。

我们的目标是8V 至36V 输入和18V/5A 输出。 请访问 e2e.ti.com/.../LM5175-Buck_2D00_Boost-Quickstart-Tool-_2D002D00_-r9-_2D00_-to-TI.xlsm、是的、CC1电容在我们的设计中为100pF、但这似乎对快速入门没有任何影响。

首先、在升压模式且无负载的情况下、电路板确实能够干净启动。

当输入上升至大约15V 时、此部件切换至降压/升压运行模式、然后、输出端跟踪输入电压大约为+2V。 输入可以上升和下降、降压-升压模式保持、直到功率循环。

此外、在升压模式下启动且施加了负载时、负载调节性能较差。 1A 负载将使输出从1V 降至3V。 此时该器件再次锁定到降压/升压模式。

如果有任何反馈、我们将不胜感激。

此致、

Humphrey

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    您好、Humphrey、

    感谢您使用 E2E 论坛。 您能否分享您曾遇到的问题的一些波形?

    BR、

    Haroon

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    您好、Haroon、

    感谢您的回复、请查看以下波形。

    如果您能对行为做出任何指示、我们将不胜感激。

    升压模式、启动

    在升压模式下加电无负载。 约为12.5V 的输入。 18V 输出。

    SW1连接到输入端。

    SW2

    LDRV1和 HDRV1是固定的。

    LDRV2

    HDRV2

    CS

    降压/升压模式

    为了达到降压/升压模式、输入电压被扫描至大约17V、然后再下降至12.5V、此部件保持在降压/升压模式中。

    SW1

    SW2

    LDRV1

    HDRV1

    LDRV2

    HDRV2

    CS

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    您好、Humphrey、

    感谢您的回复、CC1实际上是补偿环路电容器 Ccomp、我认为您的意思是 CC2、是的、它不会使您的系统像您提到的那样不稳定。

    我在 CS 波形上看到了大量尖峰、 我认为您的探测方法可能是产生巨大纹波的原因、请检查 此情况 并确保您的探测技术正确。  

    关于降压-升压模式、我不理解您所面临的问题是输出会持续跟踪输入? 您的输出是否固定? 在这里、我可能会有点困惑、也许与您的 Vin、Vout、VSW 和 CS 一起形成的波形会使事情更清晰、更容易遵循?

    BR、

    Haroon

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    您好、Haroon、

    所有波形均使用带尾纤的示波器探针捕获。

    该电路板可干净启动并调节18V 输出、12V 输入无负载。

    一旦输入上升至大约17V、芯片就会切换到交替降压/升压模式、然后输出不再稳压至18V、而是跟踪输入。

    现在、我担心 CS 开尔文连接、SW1节点以及 LDRV1和 HDRV1的 PCB 布局布线。 当它们在相邻的层上交叉时、我认为这是布局中的错误。 由于 LDRV1/HDRV1在升压模式下处于空闲状态、但在降压或降压/升压模式下处于活动状态、我怀疑这可能是问题的原因。您是否同意 CS 对 HDRV/LDRV 布线敏感?

    这有道理吗?

    此致、

    Humphrey

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    您好、Humphrey、

    是的、我会说布局很重要、如果您愿意、您可以共享布局、我可以对此进行回顾。 不过、您说的是有道理的、 CS 对任何类型的噪声都非常敏感、我可以在波形中看到、HDRV1和 LDRV1的开关噪声可能会引入很多尖峰、并且由于在升压模式下、这两个引脚都始终处于高电平 它们不会干扰 CS、但在降压升压模式下、它们会导致您遇到的问题。

    BR、

    Haroon

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    您好、Haroon、

    我很快会为您提供布局的一些视图、我还想检查您是否看到输入滤波器1uF/1uH 有任何问题? 因为我知道它可能会给转换器带来问题。 但是、根据我的计算、我认为这个输入滤波器应该是可以的。 不过、我将在本周尝试在没有滤波器的情况下测试转换器。

    此致、

    Humphrey

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    您好、Humphrey、

    感谢您的回复、是的、我期待您的布局、但我必须说1uF、实际上我注意到您使用的是1uF、尽管在计算器中建议使用更大的值。 这可能是输入电压上会出现巨大纹波的原因之一、您也可以在本周的测试中测量这些纹波。

    希望这对您有所帮助。

    BR、

    Haroon

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    您好、Haroon、

    1uF 是输入滤波器、而不是大约30uF 的输入电容。

    以下图像中显示的布局。 您可以看到、我们的电路板非常窄、左侧是输入、右侧是控制器和输出。

    我认为布局审查中的问题和注意事项是、顶层在陷波的左侧有 CS 电阻器、这需要连接到输出侧 MOSFET、以便通过图层3 (陷波顶部的多边形)进行连接。 然后、这会成为一个重要问题、因为栅极驱动信号位于第4层上。

    因此、我认为通过移动部件来消除连接 CS 电阻器的埋入多边形的需要、并将整个网仅放置在顶部铜上、可以解决这一问题。 你同意吗?

    显示组件的顶层

    显示组件的第3层

    显示组件的第4层

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    您好、Humphrey、

    您说得对、这可能会产生重大影响、还会解释您看到的问题。

    电流感应反馈是稳压输入的主要部分、除过流保护外、还会影响占空比。

    因此、应正确地对电流感应进行布局、并应通过开尔文连接来实现与控制器的连接。

    -保持此电线尽可能短

    -将 CS 和 CSG 信号单独并与短距离平行布置(不要将 CSG 线路的公共 GND 计划用于 CSG 线路)

    注意:我不确定是否可以按照您的所有说明更新上述布局、但我认为您的设计方向正确

    此致、

     Stefan