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[参考译文] LM5122:在双相拓扑中同步频率不会减半、从相位中的次谐波振荡但不是主相位。

Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5122

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/1037649/lm5122-sync-frequency-not-halved-in-dual-phase-topology-subharmonic-oscillation-in-slave-phase-but-not-master

器件型号:LM5122

在使用 LM5122控制器开发12-24V 至30V 直流/直流双相升压转换器时、我遇到了一个有趣的观察结果。 与数据表相反、Rt 两个相位的选择在设置为~300kHz 而不是数据表所示的150kHz 时切换、 我的理解是、当使用内部振荡器将 LM5122配置为主器件时、SYNCOUT 引脚应计时为 fsw/2 -180度、以便主器件和从器件 LM5122控制器以主器件中 Rt 设置的大约一半频率进行切换。

此外、当输入电压(由锂聚合物电池提供)降至大约15V 或更低时、从相位似乎开始出现不稳定。 我认为这是因为当输入电压下降时、占空比可能会增加到次谐波振荡开始出现的点。 但是、这就引出了一个问题、如果两个控制器中的斜率补偿电阻器是相同的、并且如果负载共享相当相等、那么只有从控制器变得不稳定? 如果平衡了负载共享并且两个控制器共享补偿反馈、那么这两个控制器之间的占空比应该非常相似?

我包括了一些线迹、用于说明次谐波振荡、不是在~16V 输入下发生、而是在电压接近15V 时仅在从器件中发生(绿色线迹)。 还可以看到频率计数器的频率为315kHz、而我的预期是两相应根据数据表以大约一半的频率进行切换。

是否有人能够帮助我了解这里发生的情况? 为什么频率不是 Fsw 的一半、为什么次谐波振荡仅在从相位发生? 这是否表明斜率补偿应该在从相位而不是主相位中进行调整?

16V 输入、10A 负载、无可见次谐波振荡。 频率为315kHz 而不是~150kHz?

10 amp load 16V input

输入电压为~15.1V (忽略左下角的读数)、10A 负载、仅在从相位中开始出现次谐波振荡。

15V input 10A output

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    我还要补充一点、如果输入电压继续降低、则次谐波振荡会继续加剧、直到发出嘶嘶/嗡声开始从下相发射。 这让我非常确信会发生次谐波振荡、我知道它基本上是无害的、但最好了解发生这种情况的原因并尽可能消除这种情况。

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    尊敬的 William:

    感谢您使用 LM5122进行设计。 我们的负责工程师目前正处于公共假日、他将在本周再次参加 Wed。   

    我看一下您报告的问题、我恐怕 对开关频率有误解。  请您分享您的原理图吗?

    关于次谐波振荡: 斜率补偿仅适用于 PWM 比较器、以便在正常条件下实现稳定运行。  斜率补偿不适用于逐周期峰值电流限制比较器。  当峰值电流限值跳闸时、可能会发生非单调振荡。 您的问题可能与在较低输入电压下首先达到峰值电流限制的"较低"相有关。 减小电流感应电阻器或增大电感器、这两种方法都可以避免峰值电流限制跳闸、从而进入次谐波振荡。  

    您可能会问、为什么该电路设计具有次谐波振荡: 目的是获得更恒定的峰值电流阈值、以便于选择电感器。  否则、实际峰值电流会随占空比或 VIN 而变化、因为叠加在电流信号上的斜率补偿量会随占空比而变化。  

    谢谢、

    应用工程学 Yohao Xi  

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    感谢您的及时帮助、我附上了原理图。 我为主 LM5122上的 SYNCIN 引脚选择了30.1K 电阻器、但我解释数据表中表格的方式是、SYNCOUT 应以1/2 FSW 180度异相计时、但它在 FSW 上计时、而不是半相计时。 您能否澄清一下这是否符合预期、我是否忽略了某件事?

    关于次谐波振荡、我将两个控制器上的斜率电阻降低至82K、现在根据需要将开关稳定至12V。 似乎已经解决了问题。

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    尊敬的  William:

    感谢您的信息、

    首先、关于开关频率、它遵循以下公式:


    此外、有关斜率电阻的更详细说明、请参阅 DS 的7.3.4。

    DS link。

    www.ti.com.cn/lit/ds/symlink/lm5122.pdf

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    我想我现在看到了这种误解、即主器件使用 Fsw 的一半来产生180度相移、但只有在应用外部同步时才输出1/2 fsw? 是这样吗?

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    尊敬的  William:

    是,使用 RT 设置 开关频率。 始终遵循此公式。