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[参考译文] LM3150:间歇性电压略高。

Guru**** 1640390 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3150, CSD16342Q5A
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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1018214/lm3150-voltage-intermittently-slightly-high

器件型号:LM3150
主题中讨论的其他器件: CSD16342Q5A

您好、奥兰多、  

看起来我 没有及时响应 最后一个线程、它已关闭。 很抱歉、我被从这个问题中抽出来解决另一个问题。 但我能够进行一些测试、下面是我发现的结果。 以下是我通过电子邮件发送给 Lindsey 的内容。  

我获得了一个"已知不良"电路板、能够正确调节至~3.786V。 就像您之前提到过的那样、查找具有较低 ESR 的电容器。 唯一需要注意的是、开关仍然会跳过脉冲。 但 Vout 纹波看起来很好、就像您从转换器中看到的更典型的纹波、而 不是我在"坏"电路板上看到的接近正弦的纹波。 我还进行了负载/空载比较、根据安装的909Ohm RLIM、负载为3A ~50%、但未观察到漏脉冲有任何改善。 但频率在 ~562kHz 的焊球中、这让我感觉工作正常。

 

SW NO 处于相同的时间刻度(Woops)、想要获得良好  的频率平均值、就像我提到的那样、它看起来就在镇流器中。

 

我还尝试了您在 Cout 和 CFF 电容器上提到的一些组件更改。  

 

我删除了 C161 (Cout、1uF)。   实际上、在我看来、波形变差了一点。

很抱歉、在这个示例中、SW 和 V_RIPPLE 不在同一个屏幕上。 很难用短的接地端固定2个探针、此时我甚至没有尝试这样做。 负载为3A (负载为~50%)。   

我将 C161uF 降低到了0.1uF、而低于1 uF 的值就是我得到的值、对于我来说、两者之间的差异不大。

我也取下了前馈电容器(C255、470pF)、事情变得有点奇怪、 这也是我的非专家意见、这一电流负载为3A (~50%负载)。   

我尝试将 CFF 降低到150pF、这更接近设计指南中的计算值。 事情不是很糟糕,但还是有点奇怪。 与最初安装的470pF 相当。

 

比较而言、这是470pF。 相同的脉冲跳跃、但波形看起来像正常的转换器波形。  

  

我认为要点是:

ESR 输出电容器减少、将调节性能提高到预期值。

-更改删除或减少 C161可能会有所帮助。

-卸下前馈盖使调节困难。

减小前馈电容可能还可以、但似乎 没有显著改善。  

我唯一的问题是、跳过的脉冲是否有问题甚至需要担心? 由于控制方案保持导通时间恒定并根据需要更改周期、我倾向于选择否。 我们也可以接受。 我必须与我的团队讨论这个问题。  

如果您 有其他需要了解的东西、请告诉我您的想法。  

此致、  

-Patrick

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    链接旧帖子。  e2e.ti.com/.../3724028

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    你好

    我已将此帖子分配给 Orlando Murray

    谢谢

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    尊敬的 Patrick:

    很高兴听到您发现 ESR 较低的电容器会导致问题。

     开关频率应保持一致、并且没有这么长的关断时间。

    检查电阻负载、确保它不是导致问题的负载。  此外、检查电感器电流并确保其不会饱和。

    希望这对您有所帮助、

    -奥兰多

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    您好、奥兰多、  

    明白。 让我尝试一下、看看我发现了什么。 我很快就会发布结果。  

    -Patrick

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    您好、奥兰多、  

    我在电阻负载图为3A 时附加了电感器电流的示波器截图、但一直上升到关断~9A 时、波形保持相当一致。 电感器波形看起来非常好、即使我降低了电阻负载、也不会显示任何饱和迹象。 LM3150在有饱和迹象发生前关闭。 在我看来 、我们会得到 2个完美脉冲(在之前和包括 光标测量在内的情况下、也可以看到从-5us 开始)、然后它会提前开启3个脉冲。 这是否表示在纹波电压谷值达到.6V Vref 比较器阈值之前导通?  

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    Patrick、

    您的电感器电流看起来不错。

    查看第一篇文章底部的 FB 纹波波形、似乎 SW 在略微不同的 FB 电压(~20mV)下导通

    示波 器将滤除一些噪声、因此很难准确地判断转换器所看到的内容。

    我必须与我的团队再次核实这一点、看看我们是否可以拨入开关频率。

    同时、您可以看到以下有关 COT 控制环路以及 ESR / CFF 如何影响它的附注。

    https://www.ti.com/lit/an/snva166a/snva166a.pdf

    https://www.ti.com/lit/an/snva776a/snva776a.pdf

    -奥兰多

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    您好、奥兰多、  

    谢谢附注、我读了 snva166a、但没有遇到 snva776a。  

    为了增加讨论内容、我去评估板进行了彻底检查、结果相反、您将明白原因。 请记住、我相信我的评估板上仍然安装了来自"坏板"的 LM3150。

    条件:直流 IN15V、Vout = 3.768V、1.25 Ω 电阻负载。  

    第一个波形是整个输出网络、不包括 FET、原来的电容器被认为具有过高的 ESR。 波形看起来很棒、虽然我认为根据计算得出的 ESR 下限电容器是合适的、但此示波器截图显示、即使是原始的导管电容器也能够正常工作。

     

    下一页显示了具有新输出电容器的评估板。 波形仍然很漂亮。  

    我的下一个想法是检查高侧和低侧开关、以验证它们没有同时打开。  

    这是在评估板 FET Renesas RjK0305DPB、M1 (HS)、M2 (LS)开关的情况下进行的。  

    然后、我安装了我们的 FET TI CSD16342Q5A、可以看到过度的振铃、这可能是由于探针接地短路时的电流连接不良、但整体开关时序看起来也不错。  

    因此、您可以看到这种情况为何非常令人沮丧、并让我回到方块一。 在我看来、在验证电路的所有关键组件是否能够产生正确输出后、布局中的某种情况会导致异常运行。  

    我将进行更多的部件交换、我想验证评估板上的 LM3150不是它附带的那个、看看问题是出在电路板还是 IC 上。 我还将读取 snva776a、看看我们是否可以尝试任何东西。  

    保持您的发布状态。

    谢谢、此致、

    -Patrick

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    Patrick、

    我记得 、在第一个主题中、有人怀疑布局制造中的差异是潜在的根本原因。

    您的布局对我来说看起来不错、到反馈电阻器的 VOUT 迹线看起来具有足够的厚度、因此我不认为这可能是问题所在。 可能过孔会导致电感出现一定的变化并使纹波电压耦合变得混乱。

    您可以在 R127和 R129焊盘处的 VOUT 至 GND 上尝试一个0.1µF μ F 噪声滤波器电容器、尽管我不确定该电容器有多大帮助。

    可疑的是、某些 PCB 会发生这种情况、而其他 PCB 则不会发生这种情况。 也许您可以在没有组件的情况下探测 PCB 阻抗、并查看是否有任何差异。

    希望这对您有所帮助、

    -奥兰多

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    您好、奥兰多、  

    我同意、有些电路板显示的电压在容差范围内、有些电路板显示的电压不在容差范围内是很奇怪的。 但是、一个常见的主题是、即使在容差范围内的电路板也会跳过脉冲、即使在用较低的 ESR 更改输出电容器后也是如此。 我认为布局注意事项值得进一步研究。 我将尝试您的建议、并尝试测量阻抗并检查差异。 我将发布任何发现结果。  

    谢谢、此致、  

    -Patrick

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    您好、Olrando、

    实际上、我回忆说、在第一篇文章中看到"好电路板"上的良好波形后、我需要再次检查、因为上次我探测到的波形不是。 我想我对所有部件更换都失去了跟踪。  

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    Patrick、

    好的、请告诉我。 根据我的理解、您从"好"板获取了组件并将其放置在"坏"板上、问题始终出现在坏板上。

    我认为这指向该 PCB 的一些东西。

    -奥兰多

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    您好、奥兰多、  

    是的、正确。 我认为这是我能够得出的唯一合乎逻辑的结论。 尽管具有较低 ESR 的电容器确实改善了对编程电压的调节。 跳过的脉冲实际上在所有电路板上都是"良好"和"不良"。 我认为我们必须接受这种情况、并等待我们提高 PCB 的速度。 现在、这是一个简单的 BOM 更改、但将来如果有人需要新的电路板旋转、我们将进行必要的更改。 使用该部件或另一个电源。  

    您能想到的不均匀的输出纹波是否存在任何令人担忧的问题? 该电源实际上是来自许多其他电源(3.3V、2.5V、1.8V、1.5V、1.2V、1.0V、 0.8V)、因此负载均为高阻抗。  

    -Patrick。  

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    Patrick、

    我会将"跳过"脉冲称为延长的关断时间。 此部件中没有振荡器/时钟。

    实际上、其他电源可能具有较低的交流输入阻抗、并可能导致不稳定。

    通常、我们建议在两个电源之间使用电感器或输入滤波器、以防止不同开关频率相互作用、从而在节点上产生"拍频"。 这适用于同一输入节点上的顺序电源和多个电源。 请参阅 https://www.ti.com/lit/an/snva561/snva561.pdf

    您是否能够使用电阻负载测试 LM3150输出?  

    在这种情况下、我建议对不同的电源进行电感分离。

    请告诉我、

    -奥兰多

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    您好、奥兰多、  

    是的、最近的波形都使用电阻负载。 了解时钟和较长的关断时间。 我将注意到你的建议。 我们的计划是现在使用较低的 ESR 输出电容器、因为它似乎会将电压引入规格、而只是 BOM 的更改。 当/如果我们需要为更重要的事情执行电路板旋转时、我们将实施您建议的有关 Vout 到 FB 布线以及电源之间的滤波器的内容。  

    -Patrick