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[参考译文] LM5160A：每次为转换器加电时、转换器都会烧坏...

admin
Guru**** 2769045 points

Other Parts Discussed in Thread: LM5160A, LM5160, LM5160-Q1

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/805082/lm5160a-converter-burns-every-time-i-power-it-up

器件型号：LM5160A
主题中讨论的其他器件： LM5160、 LM5160-Q1

大家好、TI 专家、

我设计了采用 LM5160A 控制器的小型 FlyBuck 转换器、以便从50V 直流电源生成对称电源轨。 我对电路进行了仿真、仿真效果很好、但在创建小型测试板后、我很难让它运行。 通过限流工作台电源为电路供电、一切都运行良好。 用高功率50V 电源为电路供电，它直接烧坏了:(伙计们-这是什么问题? 请参阅随附的原理图和图片、其中显示了 IC 的烧坏位置-每次它恰好在这一点上烧坏。

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    TI__Guru**** 2769045 points
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    Tomasz、您好！

    由于转换器在连接到工作台电源时工作、因此连接或启用大电源时可能会发生过冲。 您是否尝试缓慢增大大电源？

    此致、Robert
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    TI__Guru**** 2769045 points
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    您好、Robert、

    感谢您的重播。 高功率转换器没有使能功能、因此我只需将模块连接到电源即可。 很难想象50V 电源过冲、因为它在输出端具有很大的电容器(这就是为什么它不能很容易地限制电流...) LM5160的最大电压为65V，一旦发生，即使是40V 时也是如此：(

    Tomasz
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    TI__Guru**** 2769045 points
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    我想损坏是由过流造成的。 我使用电感相对较小的电感器-仅22µH μ H ... 但根据计算/仿真、电流应保持低于 LM5160A 开关的饱和值并低于其最大电流。 在启动过程中、开关打开的时间是否比定义的 COT 长？ 那么、电流会升高到高电平吗？

    还有其他想法？？？？
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    TI__Guru**** 2769045 points
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    还有其他想法吗？？？

    能否有人看一下原理图、因为耦合电感器和 GND 的反相电压连接与 TI 的标准应用手册略有不同...

    该问题仅从高电压开始、无电流限制
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    TI__Guru**** 2769045 points
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    你好，Tomasz

    虽然您使用的大电源可能不会过冲其电压设置、但当使用陶瓷电容器的电路热插入该电源时、峰值电压可能会高达电源电压的两倍。 很少有没有输入保护的电路可以通过这种类型的测试。 您可以使用示波器探测峰值电压。 确保直接在最靠近 IC 的输入电容器上进行感应。 您还可以尝试在该电容器上直接连接一个100uF 的大型电解电容器、以减少热插拔期间的振铃。

    在启动期间、脉冲可能会更长、但不会太长、因此这应该是一个问题。

    您的电感器的饱和额定值是多少？

    此致、Robert
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    TI__Guru**** 2769045 points
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    您好、Rober、

    我使用示波器进行了检查、看不到任何过冲... 我将尝试进行更多测量并与您分享。

    还有什么其他原因使电路无法正常启动？ 电路/原理图/设计是否正确？

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    TI__Guru**** 2769045 points
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    Tomaaz、您好！

    正如 Robert 之前提到的、它可能会在输入端过冲。  从您发布的图片中、输入端看起来像电气过载。  如果 热插拔电压或输入电压具有快速上升时间、则会出现巨大的过冲、尤其是在连接到电路板的导线较长的情况下。 缓解这种情况的方法是将阻尼电容器与现有输入电容器并联、以抑制由快速上升时间、输入电缆的寄生电感和低 ESR 输入陶瓷引起的过冲。  建议选择至少47uF 的电解电容器和 ESR>0.5欧姆的电解电容器。  将其放置在导线连接到电路板的输入侧、然后重新测试。

    注意：耦合电感器的 SAT 电流额定值必须大于最大峰值电流限值、对于该器件、该限值为2.875A。  此电流可能在启动时由于 Vout 的上升时间和浪涌电流而产生。   

    我希望这些建议能有所帮助、如果不能、可以随意重新打开主题？

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    TI__Guru**** 2769045 points
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    你(们)好、David

    感谢您的重播。 我做了更多的测试、总共销毁了我4个测试板中的4个... 但是、我进行了更多的测量。 我第一次检查输入电压，但很遗憾我看不到输入上出现过冲:(请看下面的屏幕截图：

    电压不是在输入端测量的、而是直接在电源上测量的。 该板通过15-20cm 电缆连接到电源。

    测试电路完全损坏，您可以在屏幕截图中看到压降：(

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    TI__Guru**** 2769045 points
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    我22µH 的电感器是 Coilcraft MSD1260-223 2x μ H、饱和电流为5A。

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    TI__Guru**** 2769045 points
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    经过一些修改后、最后一个电路板运行良好、在输入端没有任何额外电容器的情况下启动。 我额外加载了4K、1k 500R 电阻器的输出。 请参阅启动期间附加的输入和输出电压：

    遗憾的是、经过20分钟的测试等一段时间后、此电路板也损坏了。 一旦开始、就会发生相同的故障：

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    我想说输入上没有过冲、电感器饱和电流的额定值远高于 LM5160的最大电流... 还有其他想法吗？

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    Tomasz、您好！

    如果取消 D2配置、您是否能够导致器件发生故障？

    如果移除 D2可解决此问题、您可以选择不填充、或者我强烈建议您将初级侧的电压降低至12V 及以下、VCC 的绝对最大额定值为14V。  

    向 VCC 提供电压会导致强大的栅极驱动电流、进而导致在 VSW 节点上看到高 dV.DT。  这反过来会导致电压过高、这是由于 VSW 节点处的振铃导致的、这会超过内部器件的 VDS 额定值。

    希望这对您有所帮助？

    如果没有、请随意重新打开主题、谢谢。

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    TI__Guru**** 2769045 points
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    尊敬的 David：

    是的、实际上、这也是我发现的、VCC 的额定值为14V、我的电路提供的电压略高于14V。 首先、我取消了二极管、我认为一切都很好。 我还将输出电压调整为12.5V、因为12.5V 实际上是我需要的电压-电路为 TPA5532放大器供电。 遗憾的是、这块板在一段时间后也出现了故障-这是我在 LM5150A 中使用的最后一个板...

    我有一个附加电路板、它采用 LM5160-Q1 -不同的封装且没有二极管。 该电路板工作良好、并且从我的放大器的时代起就提供了该电路板。 我想说的是，采用 QFN 和 Q1器件的电路板之间没有区别，这就是为什么我不明白为什么这个电路板工作正常，所有其它电路板都损坏了:(其他的区别是，采用 Q1器件的电路板提供的电压稍有不同。

    最后、我将放大器的辅助电源更改为不同的拓扑、但我会尝试再次尝试电路、因为我喜欢它-它真的很小、而且板上很紧凑。 我只需进一步了解 COT 调节、即可更好地了解操作。 我有更多的时间去玩，我就订购了新的测试板，然后再试一次：)

    感谢您的支持！ Tomasz、请小心

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    TI__Guru**** 2769045 points
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    Tomasz、您好！

    外部 VCC 导致的栅极驱动电流越大、振铃取决于布局。  两个电路板之间的布局可能略有不同(封装之间的引线电感也不同)、因此这里的稳健性会有所不同？   

    简而言之、我相信进一步降低 VCC 电压或移除馈入 VCC 的二极管是您的最佳选择。  如果您不需要使用外部 VCC、我会移除、如前所述、我会为馈入 VCC 的二极管的阳极提供12V (而不是12.5V)、从而使 VCC 电压~11.5V。 如果无法做到这一点、我建议将一个5 Ω 电阻器与 C4串联、这将减缓 dV/DT 并减少振铃、并为您的设计提供更高的稳健性。  

    最后、我不会在 VCC 上提供高于建议的13V 的 VCC。  如果您的电压甚至略高于14V (绝对轴额定值)、则可能会有损坏器件的风险。

    希望这对您有所帮助？