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[参考译文] LMZ12001:使用 Webench 设计电路测量的更高纹波电压

Guru**** 1587505 points
Other Parts Discussed in Thread: LMZ12001, LM3102
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/976672/lmz12001-higher-ripple-voltage-measured-using-webench-design-circuit

器件型号:LMZ12001
主题中讨论的其他器件: LM3102

大家好、

在使用以下 Webench 电路进行客户设计时、请寻求您的帮助:


在数据表中、有大约8mV 的低电压纹波
在使用示波器进行测量时、纹波为200mV
100mV 波动和100mV 尖峰


请告诉我如何解决该问题。

谢谢、

Jonathan

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    您好!

    Jean 很快会向您提供反馈。

    谢谢、

    Lishuang

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    一些意见。

    所示的纹波频率非常低、看起来像是空载条件、这并不是数据表中所谓的"纹波"。  我假设8mV 是指运行在 CCM 模式下的时间。

    您需要查看施加 在 Vout 上的负载电平。

    您可能还需要检查该仿真的 Vin 电压是多少。

    此致

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    您好、Jean、

    我想让您清楚地提及纹波和开关频率模式。 在这张图片中、显示没有负载。 此外、开关频率约为450Hz、Vp-p 纹波约为200mV。 输入电压为12V、输出电压为5V。

    下面的图片属于要加载的图片。 开关频率为大约8kHz、Vp-p 纹波大约为400mV。 我还放了信号的缩放图。   

    我们认为 TI 组件提供的结果是数据表中给出的结果。 我们使用 LMZ12001组件设计了 PCB 板、结果很糟糕。 我不知道 webench 设计是否错误。 然而,我们不能继续取得这一结果。 如果您说您不能支持您在数据表中提到的内容、我们可以接受并搜索其他公司、这些公司将提供比您提供的结果更好的结果。 我们已经等了一周。 开关频率和纹波都与数据表中的信息不匹配。

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    我注意到 EN 引脚由12伏输入的10分频器驱动。

    EN 阈值为~1.1V、我怀疑这是问题所在。

    您需要更改分压器分压比以提供更多裕度、例如5分压器。

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    我们已经将分压器分压比更改为3分压器和其他分压器。 但是、它不会改变任何规格、仍然提供相同的输出。 在数据表中、EN 阈值被写入为1.18V。  

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    您能否详细介绍一下原理图上显示100uF 输出电容器的情况?

    类型是什么? 是陶瓷吗?

    是 X7R 还是其他东西?

    它的额定电压是多少?

    由于使用陶瓷电容器、直流偏置电压会根据额定电压的百分比大幅降低电容。

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    我还想知道您是否可以重新发送 webench 文件、我尝试过它、但它不起作用、或者指向正确的器件。

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    以下是一些评论/解释。

    首先、高频/尖峰是来自探针的噪声拾取、需要直接在 输出电压电容器上进行探测、以实现可靠的测量。

     在空载条件下、预计会出现低频纹波(<100mV)、但其电平取决于实际电容和寄生效应的大小等因素。

    如前文所述、陶瓷电容器随着 其直流电压接近额定值、电容显著降低(通常为-70%)。 电容器的质量和类型(例如:X7R 与 Y5V)也会增加、温度也会增加。

    LMZ12001中使用的 IC 是 LM3102 (见下面的链接)。 请参阅此数据表的图16 、其中显示了轻载条件下的纹波示例。

    基本上、这种类型的 COT 器件 根据 Ron 电阻器和 Vin 定义导通时间 、如 LMZ12001数据表中所述。 在空载条件下、这意味着每次打开时、它都会为 Vout 电容充电 、并且还会在电感器中产生特定的能量(10uH)。 所有能量随后传输到 Cout、这将导致输出端的电压增加。 由于负载非常轻、因此只有当 Vout 足够减小时、开关才会重新启动。

    因此、最终、由于电感器值是固定的、该 Vout 纹波将取决于输出端的实际电容大小。 当然、它将取决于 Vin 电平、因为它会影响 每个周期中涉及的能量。

    为了改善这种情况、您需要考虑增加输出电容量、直到它变得令人满意。 这也意味着增加这些电容器的额定电压、因为它将减少由偏置电压导致的电容减小。