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[参考译文] LM5013-Q1:由反馈电路设置的输出电压过压

Guru**** 667810 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5013-Q1EVM, LM5013
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/1168271/lm5013-q1-output-voltage-going-over-voltage-set-by-feedback-circuit

器件型号:LM5013-Q1
主题中讨论的其他器件: LM5013

我设计的12V 电源有问题。  

为了进行测试、我将输入电压设置为49V 且无负载;我将获得~12.3V 的输出电压。   负载为1A;输出电压为13V。  此外、负载下的输出电压似乎与 输入电压相关、因为如果我将输入电压从49V 更改为57V、则输出电压将高达13.1V。

我觉得我的问题是3类纹波生成电路、因为当我移除该电路时、输出电压将保持恒定、达到它应该达到的12.2V、但它也很嘈杂(输出端 RMS 纹波电压超过600mV)。

下面是我的电路原理图:

布局如下:

以下是电感器电流(蓝色)和开关节点电压(黄色)的波形:

我不确定波形中的几个方面:

1.什么可能导致控制器关闭中间位置的?

2、频率看起来实际上是155kHz、虽然电阻设置应该是300kHz、但我是否看错了波形?

  -要 kΩ 300kHz、我使用了公式、fsw =(12 (V)*2500)/(100 (k Ω))= 300 (kHz)

我的设计中是否有明显的缺失?  

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    您好!

    您显示的波形表明纹波注入不足。

    SW 波形显示了不规则脉冲、这是这种行为的特性...由于同相注入电压纹波(电感电流纹波)不足、比较器会误跳闸。

    我建议您复制纹波注入网络:包含在 LM5013-Q1EVM 上的类似组件的 R6、C11和 C12 (在电路板上)。 该 EVM 的电源状况与您的 EVM 完美匹配。 您可以在网站上或通过 Google 搜索找到 EVM 用户指南。

    负载为1A 时、Yoou 应看到恒定频率运行、输出纹波<50mV。  

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    感谢您的快速回答!

    我采纳了您的建议并复制了演示板上使用的值(包括反馈电阻器)-但没有看到太多差异。  在电感器应该充电时、我仍然遇到毛刺脉冲。

    通过 SNVA874 (COT 3类纹波电路的稳定性分析和设计)、我们讨论了我在双脉冲中看到的确切情况、并建议它必须与可以使用较大输出电容器处理的异相纹波有关。  因此、我将输出电容加倍、使用2x 47µF 而非原来的2x 22µF、从而修复了干扰、电压现在稳定、但 根据 我的反馈电阻器、我的 Vout 仍然高于应有的值。 无论是否有负载、我都要测量12.2-12.3V、但现在使用453k 和49.9K 反馈电阻器-我希望输出接近12.1V。  就是这样  

    电压稍高是否可能是由于 LM5013的容差造成的、或者仍可能是由于电感器相位差的纹波注入网络问题引起的?

    这是我对 FB 引脚(黄色)和电感器电流(蓝色)进行的测量。  这是我应该在反馈引脚上看到的吗?

    谢谢!

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    大家好、欢迎大家收看。

    我同意、我预计也会接近12.1V。

    由于注入电压纹波远高于电容纹波以实现稳定性(不会对计时器进行虚假触发)、您可能会降低线性稳压器图、但您报告说、在保持 Vin 不变的情况下、您在负载上没有看到任何变化?

    在保持 Vin 固定的情况下、如果可以、则在最小和最大负载下测量输出电容器两端。

    您应该会在下面的数据表中看到类似于图6-2的内容。

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5013-q1.pdf?ts=1668128645158&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    如果不是、让我们看看相应的 SW 和 Vout 波形。

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    再次感谢您的快速响应!

    我说输出电压不会相对于负载发生变化是完全错误的。  我进行了一些测量、输出电压确实在最小/最大负载之间变化。  以下是我在各种负载下获取的数据图:

    它不完全像图6-2那样平坦、但它在空载和小负载之间进行了类似的跳变。   

    这是否符合我的预期?

    由于您提到了可能查看 SW 和 Vout 波形、因此我继续在下面添加了这些波形、以防它们中有突出的东西。 (黄色= SW 节点、蓝色=电感器电流、紫色=输出电压、偏移为10V)

    0A 负载:

    0.123A 负载:

    0.480A 负载:

    0.978A 负载:

    2.289A 负载:

    3.265A 负载:

    再次感谢您的帮助!

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    您好、Jacob、

    负载调节曲线看起来合理、一般控制行为也是如此。

    直流精度与 FB 上的平均电压以及反馈分压器的增益有关。

    我的直觉反应是 、我认为反馈分压器上的某些东西被忽略了。

    请发送电子邮件至 m-beck1@ti.com

    如果您愿意、我是否可以为您提供 EVM 以便进行 A-B 比较?