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[参考译文] LMR36506-Q1:固定电压与放大器;频率模型振荡过快且接收器输出电压过低

Guru**** 1643550 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/974698/lmr36506-q1-fixed-voltage-frequency-model-oscillates-too-fast-and-deivers-too-low-vout

器件型号:LMR36506-Q1
主题中讨论的其他器件:LMR36506

3.3V 降压稳压器无法达到正确的电压、但提供1V 电压时出现问题。

芯 片 LMR36506MSC3RPERQ1具有2.2MHz 的固定开关频率和3.3V 的固定输出。

当向输入电压(V+)施加8V 电压时、3.3V 线路(图中青色)达到1V (在可调模型上恰好是 Vref)。

SW 引脚(图中为黄色)在高频(>7MHz)时具有低振幅、它拉取102mA 并加热至52°C 遗憾的是、我无法断开本应为2个 MCU 的负载。

这是输出过载问题还是存在错误?

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    您好、Kyrre、

    这是一种非常奇怪的行为。 我首先要做的两件事是:

    1. 您能否仔细检查正在使用的器件?
      原理图确实具有正确的器件型号、但我注意到引脚8标记为"FB"而不是"VOUT/ BIAS"。 可能存在不正确的可订购器件型号。
    2. 无论使用哪种器件、您的波形都毫无意义。 该器件的工作电压约为器件 FSW 范围的3倍、VIN 仅达到2.5V、但能够产生1.0V 输出。 您可能受到输入电源的限制? 仔细检查输入电源。

    此致、
    Alejandro

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    是的、我认为这可能也是错误的、所以我在发布之前检查了器件。
    它标记为 MCCQ、根据数据表正确。

    完整标记:
    MCCQ
    0AJ
    P5DC

    我还为系统加载了一个额外的1 Ω 功率电阻器、以了解会发生什么情况、并在输出降至400mV 时将电流消耗从102mA 增加到180mA。 它变得更热、波形看起来更干净、大约为5MHz。

    图中的黄色表示在输入电容器上探测 Vin。
    青色是输出3.3V 电源轨、不是...

    我想知道是否会出现过载、因为中800mW 的功率会使事情变得非常热、但我的热像仪只看到 LMR 加热。
    在效率为76%时、输入功率等于0.6安培和1.04v 的输出限值(可能是限制方法吗?)。
    不过、这与数据表不匹配。

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    作为一个侧标志、我确实让它运行了一段时间、通过热像仪进行监控、并且它没有爬行。 它的电压保持在1.04-1.06V、热量被限制在 LMR 芯片上。
    该电路板的热性能非常好、因为它非常小、并且将处于封闭空间内。 它仅为35mm 直径圆形。
    没有其他热点、LMR 产生的热量按计划迅速传播到电路板上。 (我在测试中将导线直接焊接到电路板上、因为我正在等待背面的正确连接器...)

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    我设法移除了输出线圈并断开 FB/VOUT/ BIAS 引脚与负载的连接。

    我尝试确认这确实是一个1V Vref 类型的器件、需要引脚8上的反馈网络。
    使用10µF μ F 电容器和1k/1k 网络连接到引脚8、我仍然获得1V 输出... 开关频率仍在7MHz 范围内。

    这很奇怪。
    我不知道这些器件的来源是什么、但我会找到。
    同时、我将从信誉良好的来源订购一些器件、并尝试换用。

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    吉尔吉斯

    奇怪的是、VIN 看起来达到8V、但 SW 节点仅达到2.5V

    已理解;请在您更换设备时提供更新。

    谢谢、
    Alejandro

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    我今天收到了我的 EV al 板(LMR36506MSCEVM)、明天将进行更多测试、但到目前为止检查发现芯片未根据数据表进行标记。
    这使我非常不高兴。

    数据表显示、它应该具有 LMR36506MSCQRPETQ1 、从我可以收集的数据中、它是采用磁带格式的 LMR36506MSCQRPERQ1。
    但是、器件标识与数据表中的任何内容都不匹配。 它被清楚地标记为 PC1Q、我想知道它是否为初始值。

    我还收到了 DigiKey 的合法器件、这些器件的标签与我当前的问题器件完全相同。

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    您好、Kyrre、

    LMR3605MSCEVM 采用 LMR36506MSCQRPERQ1 (可调输出)、而不是 LMR36506MSC3RPERQ1 (3.3V 固定电压)。

    我在内部与团队进行了检查、器件的顶部标记正确。 它们实际上是 LMR36506MSC3RPERQ1 (3.3V 固定电压)器件。 您提供的所有三个器件代码均已验证为正确。 这种验证消除了器件不正确的可能性。

    请在更换出现错误的设备后提供信息。

    此致、
    Alejandro

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    我在新电路板上交换了芯片、结果是没有热量、也没有开关。

    接下来、我将尝试一个死区组装、其中仅包含激活模式所需的电感器、电容器和电阻器。

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    我尝试了一个死错误程序集、它工作正常。
    然后、我恢复到具有更严格布局的电路板上、我找不到故障、但新芯片仍然出现故障。

    我注意到、引脚7的 VCC 在大多数上电周期上不会达到3.3V。
    几次、它会加电、并在 SW 和电感器上产生过高的开关频率。

    这是否是布局层中耦合产生的某种去耦/电感问题?
    我未能在死区错误设置中触发该行为、但它的电容要小得多。
    电路板中的8V 输入上升超过20ms、在此期间、它发生故障、但我在数据表中找不到任何有关 Vin 的时序限制。

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    吉尔吉斯

    我对一些命名惯例有点困惑。 如果你在我的结尾澄清一些困惑、以确保我理解正确、我将不胜感激。

    1. "我换了一块新电路板上的芯片":"有故障的芯片"被放置在一个新的35mm 圆形电路板上? 或新的 TI EVM 板?
    2. "我尝试了一个死虫程序集、它正常工作":死虫程序集是在"故障芯片"上执行的、对吗?
    3. "然后、我恢复到采用更严格布局的电路板上、我找不到故障、但它仍然在使用新芯片时出现故障":"新订购的芯片"被放置在圆形电路板上、但它无法正常工作、对吧?

    如果我理解正确(在澄清之前)、这看起来像是电路板/布局问题、而不是器件故障。 测试结果:

    • 在圆形电路板上测试的"故障芯片"=不起作用
    • 在无故障组件中测试的"故障芯片"=正常工作
    • 在圆形电路板上测试的"新订购芯片"=不起作用

    没有在 TI EVM 板上对任何芯片进行过一次测试、对吗?

    谢谢、
    Alejandro

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    很抱歉 Alejandro,我是在连续6个小时盯着东西后写的。
    我解释的不好。

    我按原样测试了 EVM 板、由于它上面有可调芯片、而且布局中没有任何特殊更改、我决定继续使用 DigiKey 提供的新芯片替换我圆形电路板上的非工作芯片。
    当这种情况不起作用时、我将 DigiKey 的芯片倒置安装在一个原型板上、并将引脚接线以进行使用。
    所附图片是在我添加3.3V 反馈等之前、但我在输入和输出端使用了一个4.7µF μ F 和100nF 并联电容器、在自举端使用了100nF 电容器、在 VCC 端使用了一个1µF μ F 电容器。 我让 VCC 通过10k 提供到 PGOOD 的上拉电阻、并且我使用了来自 Coilcraft 的10µH Ω 电感器。 (我使用的是双通道封装、通常用于反激式封装、但焊接效果比板上的封装好。)

    每次 VCC 上升时、这都会启动、然后开关开始频率为2.2MHz、输出稳定上升至3.3V、这是预期的值。

    唯一的区别是负载和连接到微控制器 nRESET 线路的 PGOOD、但我的电路板无法启动。

    这是我的布局。 我已经尝试移除 PGOOD 上拉电阻器并更改 UVLO 输入、以便通过0r 直接连接到 VIN。
    该层下方有一个3.3V 平面、通过微过孔(因此不可见)和 下面的接地层连接到输出。 电源来自电路板的另一侧。 输入电压上有2x22µF Ω 和1µF Ω(不是100nF)、输出上有4.7µF Ω 和100nF。 反馈通过3.3V 平面直接来自输出。

    这里唯一真正的区别是输入电压上缺少100nF 电容器?

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    我向 Vin 添加了100nF 电容器、但这没有帮助。 然后、我更改了电源配置以加快 Vin 的上升时间、这清除了锁存问题!
    振荡现在正确为2.2MHz! Vout 仍仅上升至1V、芯片变热、因此可能会短路? 我无法通过 DMM 找到它、但将继续查看。

    至少芯片中的内部振荡器不喜欢 Vin 上的缓慢上升!

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    我交换了自举电容器、假设某些东西与低振荡振幅是奇数的。
    现在它起作用了! 但是、如果我为它提供缓慢上升的 Vin (25ms 0-8v)、它会再次锁存。 不确定原因、但我看到 VCC 未达到3.3V。

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    吉尔吉斯

    真是个好消息。 您在 VCC 上读出什么电压? VCC 轨的典型值为3.15V

    此致、
    Alejandro

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    降低 Vin 上升时间会使其不断发生故障、VCC 仅达到600mv。
    再试几次、我现在和之后都能缓慢上升:(每次都能快速上升。)
    黄色为 VCC。 青色是 Vout (我的3.3V 电源轨)。

    查看 Vin (黄色)与 VCC (青色)之间的关系、并使用稍高的电压(12v 与8v)开始:

    我在任何地方都找不到这份文件、因此有些东西仍然很自私。 我可能只是偶然发现了一个问题。 我将尝试使用缓慢上升的 Vin 启动评估板以进行确认。

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    吉尔吉斯

    是否在评估板(TI EVM)上运行了测试的任何更新?

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    昨天我去了我们的制造工厂、因此无法更新。

    今天、我未能锁定使用可调芯片的评估板。
    我也尝试过死虫、只管理了两次、但没有保存示波器快照。 这似乎是一个狭窄的机会窗口。

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    已理解;请在可能的情况下提供更新。

    谢谢、
    Alejandro