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[参考译文] LM5007:转换器进入电流限制模式或关断模式、标称电感器值发生变化

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5007

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/992316/lm5007-convertor-goes-in-to-current-limit-mode-or-shutdown-mode-with-nominal-inductor-value-change

器件型号:LM5007

尊敬的 E2E 专家团队:

从过去6年起、我一直在使用 LM5007设计、至今未发生任何故障。

最近如何更改电感器设计并将电感器值100uH/0.6A 更改为120uH/1A。

我的降压设计采用120uH、可为49VDC 输入提供11.65输出、但线圈会加热到接近45°C 的温度。

但是、如果我多次打开/关闭输入电压、则 LM5007会突然进入关断模式或电流限制模式、并且无法恢复。 在这种情况下、转换器的输出接近2伏、并且它会振荡。

转换器在 使用100uH/0.6A 线圈时工作正常、直到出现问题。

我想知道为什么 LM5007在  120uH/1A 的情况下会进入关断模式或电流限制模式。请参考我们的常规转换器设计、以供您参考。

  • 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。

    first_name last_name、

    此器件的额定电流为500mA。 在1A 电流下运行会达到电流限制。 振荡可能是由 RCL 电阻器设置的频率。

    Sam

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    尊敬的先生:

    谢谢。

    我将检查电流限制电阻器。

    我要告诉您的另一点是、我使用此转换器设计来实现200mA 负载电流、这基本上是一个 MCU 和继电器电路。 即使我使用的是120uH/1A 电感器、但我的负载电流仅为200mA。

    该电感器值会导致问题、或者我必须检查其他事项。 请建议。

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    Arvind、

    抱歉、我在1A 时误解为120uH。 我的错误。 我不会期望该电感器变化会导致这样的问题。

    电感器发热:由 IL^2*DCR 和开关引起的磁芯损耗引起。 您是否已再次检查器件以400kHz (根据您的条件近似 CCM 频率)进行开关?

    器件锁定:请在问题期间检查 VCC。 还请分享 SW 波形的示波器截图。 此外、还应尝试在 VIN 和 RTN 之间放置一个2.2uF (或更大) 100V X7R (或类似)电容器。

    Sam

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    主席先生,

    很抱歉、回复延迟、我是在长假期、电子邮件访问非常受限。

    今天、我观察到如下所示、

    a)开关频率:

    我已经检查了400kHz 至436kHz 的开关频率、它随负载变化。

    b)设备锁存器:

    1) LM5007每个引脚的器件锁存条件电压如下所示、

    SW=2.46V、BST=6.59V、RCL=0V、RTN=0V、FB=0.524V、RON=2.18V、VCC=7.04V、VIN=49V

    2)在 SW 引脚上的锁存条件下,没有观察到频率,只有稳定的2.46V

    3)我尝试 在 VIN 至 RTN 之间放置一个2.2uF 至100uF 100V X7R 电容器、但此类电容器对器件锁存器没有影响。

    c)问题出现在几个上电/断电周期上。

    d)请检查以下 SW 引脚和 VCC 捕获、如下所示

    SW 引脚捕获

    VCC 捕捉

    工作条件下的捕获  

    SIR,问题似乎与限流电阻有关。

    当我使用 RCL 更改为150K 的常规100uH/0.6A 电感器时、我观察到同样的问题。 它可能与电感器上的伏秒平衡有关。

    100uH/0.6A 和有问题的120uH/1A 线圈之间的比较如下:

    使用 LCR 表进行的测量
    常规
    成像鼓形状
    100 μ H
    频率 100Hz 120Hz 1 kHz 10 kHz 100 kHz DCR
    电感 0.101mH 0.100mH 101.4 μ H 96.84 μ H 93.68 μ H 0.25 Ω
    0.272. 0.325 2.86 14.45. 48.2.
    有问题
    环形
    120 μ H
    频率 100Hz 120Hz 1 kHz 10 kHz 100 kHz DCR
    电感 0.120mH 0.119mH 120.7 μ H 119.71uH 118.49 μ H 0.13 Ω
    0.685 0.814 8.07 31.8. 21.6.

    请建议下一步做什么。

    此致、
    Arvind Wagh |设计支持
    PVR 控制| A-160 TTC 工业 地址:Thane-Belapur Road、MIDC Khairne、| New Bombay 400705。 印度
    T +91 22 2778 2005 | F +91 22 27782008 |
    www.pvrcontrols.com
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    Arvind、

    VCC = 7V、因此器件应处于开启状态并进行感应。

    如果 SW 为2.46V、我假设 VOUT 也是2.46V、无负载和无开关。 请确认。

    在这种情况下、BST 上的电压是多少。 也许从开-关-开的预偏置会导致 BST 电压出现问题。

    我也会与团队交谈、看看我们之前是否看到过类似的情况。

    另请分享布局以供审核。

    Sam

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    主席先生,

    请查看我的红色回复、以了解您的问题、

    如果 SW 为2.46V,我假设 VOUT 也是2.46V,无负载和无开关:是,SIR VOUT 在连接负载时仅为2.46伏。

    BST 在此情况下的电压是多少:在此情况下为6.59V

    我在过去6年中一直使用这种设计、采用相同的布局、以前没有出现过这样的问题。

    只有当我使用常规的100uH/0.6A 更改电感器值120uH/1A 时、问题才会出现。

    请注意、如果我使用常规的100uH/0.6A 线圈将 RCL 值更改为150K、也会出现同样的问题。

    RCL 和电感器值之间存在一些互连。

    此致  

    Arvind Wagh

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    主席先生,

    请查看以下布局以供参考、

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    Arvind、

    请确认 VOUT 是否在有负载或无负载的情况下达到2.46V、并确认器件是否正在切换。

    我们认为器件可能会锁存由开-关-开引起的预偏置 VOUT。 在这种情况下、您可以通过将 VOUT 拉为低电平来测试该情况、以查看器件是否再次开始开关。

    Sam

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    尊敬的先生:

    我们的应用电路在5V 电源下工作。 为了获得5V 电压、我们使用 IC7805将 LM5007输出转换为5V。

    在锁存条件下、LM5007的2.46V 用作 IC7805的输入、而 IC7805的输出接近0.6V。

    因此、在锁存条件下、IC7805充当 LM5007输出的负载。

    在器件处于锁存状态时、在 SW 引脚上不会进行切换。

    [引用 userid="280122" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/992316/lm5007-convertor-goes-in-to-current-limit-mode-or-shutdown-mode-with-nominal-inductor-value-change/3675171 #36675171"]在此条件下、您可以通过将 VOUT 拉低来测试此情况、以查看器件是否再次开始切换。

    拉低意味着我应该将输出短路以检查器件是否开始切换?

  • 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。

    Arvind、

    是的、请尝试快速短接输出。

    Sam

  • 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。

    尊敬的先生:

    [引用 userid="280122" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/992316/lm5007-convertor-goes-in-to-current-limit-mode-or-shutdown-mode-with-nominal-inductor-value-change/3676421 #3676421"]尝试快速短接输出[/quot]

    我尝试了快速短路、一旦我将输出短路、LM5007就会恢复并开始开关。

    当我测量输出时,输出电压正确,即11.65V。

    如果我再次打开-关闭-打开 LM5007 、则会出现问题、需要再次短接输出以恢复。

    请建议下一步做什么。

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    Arvind、

    问题是输出未放电。 因此、SW 位于 VOUT、器件无法将 SW 拉低、因为我们有一个二极管、而不是低侧 FET。 这种情况因使用大 BST 电容器而变得更糟。 数据表建议0.01uF、但您的原理图显示0.1uF。 尝试用0.01uF 替换 BST 电容器、然后再次测试。

    Sam

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    尊敬的先生:

    请仔细查看原理图、我们已根据建议在 BST 引脚连接了0.01uF 电容器。

    请参阅原理图中的 C21。

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    Arvind、

    我的错误是、我必须查看 VCC 电容器。

    其他建议:

    • 减小 L1值。 这是来自团队的、与您在100uH 时观察到的无问题一致。
    • 增加最小负载。
    • VCC 提供偏置。 该引脚最高可达14V。 通过二极管将 VOUT 连接到 VCC。

    Sam  

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    尊敬的先生:

    关于您的以下建议、请参阅我的红色答复

    • 增加最小负载。 :我已经检查了在 VOUT 上连接的默认20mA 和10mA 负载,但问题仍然相同。在 VOUT 上使用560欧姆和1 K 电阻。
    • VCC 提供偏置。 该引脚最高可达14V。 通过二极管将 VOUT 连接到 VCC。 :我连接了二极管,但没有任何作用。 根据下面的电路图进行连接

    请建议下一步做什么。

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    Arvind、

    您的电路板是否具有可用于偏置 VCC 而不是使用 VOUT 的额外电压?

    Sam

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    尊敬的先生:

    我们没有任何额外电压的配置。

    LM5007是电路板中唯一的电源。  

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    Arvind、

    在这种情况下、我们有两个选项:

    • 在正常工作的设计中使用更低的电感。
    • 选择其他器件

    Sam

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    尊敬的先生:

    我能不能理解为什么我们不 能将 LM5007与120uH/1A 线圈一起使用?

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    Arvind、

    这是一个非同步器件、这意味着有一个二极管而不是低侧 FET。

    BST 电容器提供驱动高侧 FET 的电压、并在 SW 节点为低电平时由内部 LDO 充电。 通过切换 EN、VOUT 不会完全放电、但 BST 电容器电压已经下降、因此 BST 电容器无法充电到足以打开高侧 FET 并继续正常切换、因为 SW 被 VOUT 保持为高电平。 同步器件通过使用低侧 FET 将 SW 设置为低电平来为 BST 电容器充电、从而避免了这种情况、但该非同步器件无法做到这一点。

    您的100uH 设计可能非常接近于看到此问题。 通过增加到120uH、我们可以看到这个问题。 我前面列出的因素对这类问题有影响。  非常接近此问题的设计在进行微小更改后很容易看到此问题。

    Sam