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[参考译文] LM46002:降压/升压逆变器配置:1A 负载时输出不稳定

Guru**** 2391415 points
Other Parts Discussed in Thread: LM46002

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/969375/lm46002-buck-boost-inverter-configuration-unstable-output-at-1a-load

器件型号:LM46002

我使用 LM46002作为逆变器、以便在输入电压=+12V 时获得-12V 输出。 在轻负载条件或低负载条件下可正确调节输出电压、但当我连接1A 负载时、转换器输出(-12V)不稳定、并且转换器无法调节输出。 我已意识到 LDO 基准电压(Vcc)降至低于其 UVLO (3.2V)、进而关闭转换器输出。 您可以在以下捕获中看到输出和 LDO 电压的行为:

1A 负载下的-12V 输出:

在 Vcc 引脚上测得的 LDO 电压:



为什么我在1A 负载时会出现这种行为? 请仔细查看附件(设计原理图):


默认情况下、我使用转换器的软启动。 如果我在 CSS = 100nF 的情况下增加软启动持续时间、则在 I_LOAD = 1A 时、输出被正确调节至-12V。



我想了解这个问题的根本原因。 提前感谢您的支持。

  • 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。

    我再次附加图片:  

    在1A 负载下具有-12V 输出(不稳定)、无 CSS 电容器(默认为软启动延迟):

    VCC LDO 测量电压:

    当 CSS = 100nF 时、输出为-12V:

    原理图:

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    您好、Manuel、

    C135和 C136的电容器类型是什么? 为什么使用如此大的 C134? 在输出启动期间、1A 负载是否偏置?

    L10 47uH 的饱和电流应大于4.5A。

    请在空载条件下接通电路、然后检查1A 负载时的 SW 波形、以查看电路是否工作稳定。

    BTW、PWRGD 引脚无法上拉至3.3V、因为这会将 PWRGD 引脚偏置为超过 maxim 额定值的15.3V。

    B R

    Andy  

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    尊敬的 Andy:

    我的评论如下:

    C135和 C136的电容器类型是什么?  它们是陶瓷 X7R 2220 16V (器件型号:CGA9N3X7R1C476M)

    为什么使用如此大的 C134?  它是1nF 0402 50V (器件型号:04025C102KAT4A)。 它是根据 CFF 的数据表方程计算得出的。

    在输出启动期间、1A 负载是否偏置?  负载在转换器导通之前进行连接、因此在启动阶段、负载连接完成。 在这种情况下、负载为1A 时、逆变器输出电压不稳定、如下图所示:

    L10 47uH 的饱和电流应大于4.5A。   是的、对于输出电感器、它被视为5A 饱和电流。 器件型号: SRP1038C-470M

    请在空载条件下接通电路、然后检查1A 负载时的 SW 波形、以查看电路是否工作稳定。  当转换器在空载条件下导通时、开关节点波形如下:

     我认为振荡是由 DCM 运行(空载条件)引起的。 在 DCM 运行模式下、有一个谐振电路、由高侧和低侧晶体管中的输出电感器和寄生电容器组成。 当我连接负载(热连接)时,该振荡会消失,开关节点波形如下:

     此外、在连接1A 负载时、当输出不稳定(黄色)时、我捕获了 SW 节点波形(蓝色):  

     如上图所示、只要转换器输出打开(缩放区域)、SW 波形就会稳定、但当输出变为0V 时、它会降至0。

    进行总结。

    -如果未连接负载,SW 节点稳定,但由于 DCM 运行而出现振荡。 您认为这是有问题的吗? 我是否需要在 DCM 运行期间减少电感器电流振铃? 如何消除此振荡? 我是否需要添加与电感器并联的阻尼电阻器或缓冲器电路?

    -如果连接了1A 负载并打开转换器、则输出不稳定、但如果我增加启动延迟、则输出稳定。

    -如果负载热连接完成,则输出稳定。

    BTW、PWRGD 引脚无法上拉至3.3V、因为这会将 PWRGD 引脚偏置为超过 maxim 额定值的15.3V。  是的、您是对的、但"Power_Good "信号已连接到分压器、因此、该电压不会在 PWRGD 引脚上超过15V。

    请仔细阅读我的评论并向我提供您的反馈。 我 n´t 在 CSS=100nF 时增加软启动延迟来消除输出不稳定、但我不了解这种行为的根本原因。

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    您好、Manuel、

    空载时的 SW 波形正确、很难抑制振铃、因为这是大功率电感器引起的。

    根据您的测试结果、电路在启动期间无法驱动1A 预偏置负载、这可能是由电感器电流谷值在低侧导通时不会降至2.05A 以下引起的、芯片进入断续模式、并在5.5ms 后重新启动。 增加 SS 时间将减小电感器电流峰值、同时减小谷值。  

    您可以尝试使用22uH 等更小的电感器或更小的开关频率来查看问题是否可以解决、但增加 CSS 应该是首选。

    B R

    Andy

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    尊敬的 Andy:

    非常感谢您的反馈、这对我非常有用。 现在、我了解问题的根本原因。  

    我将更改开关频率和软启动延迟、以减小启动期间的电感器电流。 为了避免纹波电流增加、我更希望保持电感器值。