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[参考译文] LM5160A:LM5160A 降压电路稳定性问题

Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5160A, LM5160DNTBK-CALC, LM5160
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/950379/lm5160a-lm5160a-buck-circuit-stability-problem

器件型号:LM5160A
主题中讨论的其他器件: LM5160DNTBK-CALCLM5160

你(们)好

下面是使用 LM5160A 的降压电路设计的 SCH、输入电压为40V 至60V、问题是:即使负载很小或无负载、电感器温度也非常高。  

当没有增加负载时、SW 波形如下所示:

添加一些大约80mA 的负载、SW 波形和输出纹波电压如下所示:

这是稳定性问题。

我使用 TYPE3纹波配置。

RON (R4=681k)、RA (R1=402k)、CA (C1=3nF)、CB (C6=10nF)的参数来自 Webench 电源设计器、我还根据应用手册 AN-1481计算这些值。 没有任何问题。

有人能帮您看一下吗? 欢迎提供任何反馈。

谢谢

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    你好

    请使用随附的计算器工具仔细检查组件值。

    此外、请发送 PCB 布局层图。

    谢谢

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    请参阅图层的附加文件。 谢谢

    e2e.ti.com/.../PWB-layer.docx

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    抱歉、我没有看到随附的计算器?

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    Jian、

    您可以在此处找到 LM5160DNTBK-CALC 计算器。

    对于3类纹波网络稳定性、我们建议使用20mV 纹波振幅、这通常适用于大多数低压输出。

    我认为您的24V 输出具有较大的输出纹波、这会主导3类纹波并导致不稳定。

    请参阅 :https://www.ti.com/lit/pdf/snva874 

    尝试将 RA 降至~300kΩ μ A 以增加3类纹波、并应提高稳定性。

    希望这对您有所帮助、

    -奥兰多

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    你(们)好

    经过 snva874后、有一些计算与应用 AN-1481不同。

    1:CA: 在 snva874中,CA>=10/[FSW*(RFB1//RFB2)。 但在 AN-1481中 ,CA=10/[2*PI()*FSW*(RFB1//RFB2),  

    2:CB:计算不相同、在 AN1481中、CB 比 CA 大3到4倍。

    我的测试显示、RA 降低到200K、CA 降低到1nF 将比以前好、但 SW 波形仍然具有一些波动 、如下面的波动、这会导致纹波电压波动。

    触发模式时的噪声  

    对于计算工具、这适用于 LM5160、最大电流为1.5A、CA 为1nF、RA 为51.1K、CB 为0.1uF。 在这种配置中,有一些改进,波动仍然存在。

    您是否有任何建议或保留降低 RA 值?

    BTW、布局是否有任何问题? 再次感谢!  

    此致

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    有什么建议吗? 谢谢

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    Jian、

    我不认为你应该改变加利福尼亚,我会把它保持在3.3 nF。

    3.3nF 和200kΩ μ F 的情况是什么样的?

    您能否分享您的快速入门工具副本?

    在您的布局中、VCC 电容器的占用空间非常大、FB 节点布线远比 IC 更长且距离较远。

    请参阅数据表的第10.2节。 我会减小 C12电容器的尺寸并改善 FB 节点布线、同时避免90度角。

    该节点对于稳定性至关重要、因此我认为它可能会导致您的抖动问题。  

    -奥兰多

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    你(们)好,奥兰多

    感谢您的反馈。

    波形将在稍后上传。

    随附的是 RA/CA/CB 的计算。 您说得对、FB 长度稍长、将按如下方式进行调整:

    BTW、对于低功率耗散而替换 LM5160A 的任何建议、即使软件抖动问题已修复、如果在24V@2A 负载下运行、芯片的温度也会非常高。

    再次感谢!

    e2e.ti.com/.../LM5160A-Cal.xlsx

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    当 RA=200K、CA=3.3nF、CB=0.01uF 时、SW 波形如下:

    使用单触发器:

    它仍然不稳定。

    谢谢

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    Jian、

    200kΩ μ F 和1nF、似乎是您获得最佳结果。

    您的 IC 有多热? 也许您可以在 IC 周围添加更多的散热 GND 过孔。 更厚的铜也会有助于改善温度。

    请参阅 https://www.ti.com/lit/an/snva183b/snva183b.pdf 中的第6节

    同时交换 C10和 C7的位置。 陶瓷电容器处理高频开关电流、应最靠近 IC 的 VIN 和 GND 引脚、以降低寄生电感。 现在、C10 GND 有一个大型顶层环路。   

    -奥兰多