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[参考译文] TPS43060：开关频率异常问题

admin
Guru**** 2577385 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS43060, LM5122

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/787607/tps43060-abnormal-switching-frequency-issue

器件型号：TPS43060
主题中讨论的其他器件： LM5122

大家好、团队成员

我的客户正在将 TPS43060用于新设计并遇到一些问题。

客户 设计要求是12V-30V 10A 输出。

问题现象：

  1. 它们在 RT 引脚上连接一个470k Ω 电阻器以将开关频率设置为122Khz、但实际开关频率仅为计算的1/2。 数据表中的公式是否正确？
  2. 我想知道电流感应电阻放大器的增益。 数据表未给出此参数。
  3. 当负载较高(2A)时、开关频率变得不稳定。 栅极驱动信号也异常。
  4. 正常情况下、我们应该在 RT 引脚中看到什么波形？ (如果您可以拍摄最佳照片)
  5. 我们的引导电容器是否具有 UVLO 保护？ 阈值和机器运动是什么？

和异常波形如下所示：  

原理图参数：

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    TI__Guru**** 2577385 points
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    您好 Gabriel、

    数据表正确、您的电路也以122kHz 的频率运行。 您似乎被波形误导了。 它们实际上会同时产生两个脉冲、一个小脉冲和一个大脉冲。

    显然、您的电路没有足够的斜率补偿。 解决此问题的快速方法是增加电感器或减小电流感应电阻器。

    谢谢、
    Yohao Xi、BCS 应用工程部
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    TI__Guru**** 2577385 points
    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。
    你(们)好

    您获得的波形似乎是在我将 RT 替换为240K 欧姆后捕获的、这将在计算中将开关频率设置为244Hz。
    由于客户对此案例非常紧急、我是否可以与您进行相当多的通话来讨论此问题？
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    TI__Guru**** 2577385 points
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    Youhao

    我们面临的另一个问题是负载增加期间的输出电压降。
    我已经测量 COMP 引脚、并且它已经被调节至最大钳位电压2.1V、但是输出电压仍然无法达到目标值。 这似乎限制了占空比。
    我们尝试减少感应电阻器。 但它不起作用。
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    TI__Guru**** 2577385 points
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    您需要首先使电路稳定。 您的电路不稳定。 请在 webench 中创建设计并比较您的电路参数。

    谢谢、
    Youhao
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    TI__Guru**** 2577385 points
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    这话什么意思？ 您是说环路不稳定吗？
    在12V-30V/10A 应用中、webench 不支持 TPS43060
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    TI__Guru**** 2577385 points
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    请尝试增大功率电感器或减小电流感应电阻器。 您的电路没有足够的斜率补偿。 您需要先解决这个问题。

    抱歉、我忽略了300W 要求。 TPS43060实际上无法支持300W、因此 Webench 不允许您生成设计。 该驱动器的强度不足以驱动处理300W 功率的 FET。 您应该考虑使用两相 LM5122或 LM25122来支持您的300W。 请向 TI 参考设计组提交参考设计请求以获取帮助。

    此致、
    Youhao
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    TI__Guru**** 2577385 points
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    你(们)好
    感谢您的评论。
    这个问题似乎是由内附的电流感应电阻器 PCB 布局引起的。
    客户将感应电阻器放置在远离 IC 的位置、并且不遵循开尔文连接。
    我们在优化布局后修复了此问题。
    我仍然对输出功率和器件选择有疑问。
    正如您提到的、TPS43060驱动器功能不足以用于300W 解决方案 MOSFET。
    您是否有任何材料和指南介绍如何对某些 MOSFET 需要的高级栅极驱动器功能驱动器进行调制？
    在我看来、与具有3A 栅极驱动器的 LM5122相比、TPS43060 MOSFET 导通时间更长。 但这只会增加开关损耗、但它应该可以支持正常运行。 在我们的原型设计中、我们成功地使用 TPS43060实现了30V/10A 300W 设计。
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    TI__Guru**** 2577385 points
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    您好 Gabriel、

    正确的做法是、较长的开关瞬态会产生较高的开关损耗。 您需要计算 MOSFET 上的开关损耗和导通损耗、以查看您的电路上是否可以正常工作。 良好的散热器可以让您具有更多的损耗。 我是根据自己的经验讲的、300W 单个 TPS43060会出现热问题。 如果您对您的300W 设计感到满意、请继续使用它。

    谢谢、
    Youhao
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    TI__Guru**** 2577385 points
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    Youhao
    感谢您的评论。

    我还有几个问题需要您的帮助才能解决：

    1. 电流感应放大器的增益是多少？ (如下图所示)
    2. 如果客户由于 PCB 尺寸限制原因而不遵守 PCB 布局指南、 并且无法将感应电阻器放置在 IC 附近。 如何优化电流感应滤波器以提高性能？
    3. 您能否详细说明脉冲跳跃模式的工作原理？ 在数据表中、它仅表示在导通时间小于100ns 时将进入脉冲跳跃模式。 但电压环路在此模式下如何工作？ 我注意到、MOSFET 将打开多个脉冲并在一段时间内停止开关。  什么决定了在该模式下需要生成多少个脉冲？

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    TI__Guru**** 2577385 points
    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。
    您好！
    现在、负责的工程师已经离开了。 我们将在2012年4月之前答复。
    此致、
    EL
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    TI__Guru**** 2577385 points
    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。
    您好 Gabriel、

    很抱歉耽误你的时间、因为我刚出差回来。 以下是您的问题答案：

    CS 增益为10、这在数据表 EC 表中指定、也清楚地显示在数据表第14页的方框图中。

    2.您仍然需要遵循数据表中的布局指南说明。 关键是从电阻器获取干净的感应信号。 因此、使用两条迹线并排进行开尔文感应非常重要。

    3.脉冲跳跃是进入最小占空比时的自然回路响应。 当所需占空比小于最小占空比时、IC 将产生大于所需的脉冲、导致 VOUT 升高、因此 COMP 降低、保持开关(即脉冲跳跃)、直到电压恢复到设置点。

    谢谢、
    Youhao
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    TI__Guru**** 2577385 points
    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。
    你(们)好
    感谢您的评论。
    此问题已通过优化的感应电阻器布局得到解决。