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[参考译文] LM25141-Q1：极慢启动(~20s)且负载下稳定性较差

admin
Guru**** 2448780 points
Other Parts Discussed in Thread: LM25141

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/781892/lm25141-q1-extremely-slow-startup-20s-and-weak-stability-under-load

器件型号：LM25141-Q1
主题中讨论的其他器件：LM25141

您好！

对于以下 LM25141转换器、我们会遇到意外行为。 输入电压为10..30V、输出应为5V (~10A)。 该电路具有一个负载侧电容器、电容为3F、电阻约为50m Ω。

我们本以为输出电压在大约2秒内升高到5V (限流时)、然后稳定的5V 在输出端持续可用。

与此相反、输出电压非常缓慢地(在大约20秒内)增加到3V、然后以大约预期的速率升高到5V。 一旦达到5V、这在负载下很弱、并在负载为3A 时降至4.2V。 如果在加电时连接了2A 预设负载电流的电子负载、则输出电压根本不会升高。

图1：电路原理图(PDF)：

e2e.ti.com/.../PS_2D00_5V10A.pdf

图2：当负载阶跃为3A (无负载)时、压降为0.8V：

红色：VIN、白色：Vout、绿色 SS

图3：电压增长非常缓慢的启动周期：

任何想法错误的事情以及如何解决这个问题(或需要检查的其他事项)。

此致

Arndt

  • 0
    TI__Guru**** 2448780 points
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    您好、Arndt、

    您的3F 负载电容会导致这些问题。

    启动期间、3F 电容导致控制器处于电流限制状态超过512个周期、并且控制器进入数据表中描述的断续模式。 这就是软启动下降和充电的原因。 您需要一个软启动电容器来匹配预期的充电时间、以防止这种情况发生。

    此外、3F 与设计的220uF 输出电容并联、因此控制器可以有效地看到3F 输出电容。 设计的补偿网络似乎设计为220uF、因此该控制环路误差最常见、会导致负载调节和设定点问题。

    我建议使用 设计计算器 选择适合2或3秒的软启动电容器。 您还需要使用计算器重新设计输出电容为3F 的补偿网络。 您的环路带宽必须降低、才能获得补偿网络的合理值。

    请尝试这些建议、如果仍有问题、请告知我！

    －奥兰多

  • 0
    TI__Guru**** 2448780 points
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    您好、奥兰多、

    感谢您的回复。 我们在设计计算工具计算出的值之后更改了测试板的电路(见下面的)(见附件)。 这解决了启动问题、但解决了稳定运行问题。 但电容器充电是受时间控制的、而不是受限电流。

    根据设计计算工具、我们预计总体效率将超过90%、但电路的运行速度约为65%。 在负载(3A)下、电压仍从5V 下降到4.2V。

    据我了解、设计计算工具不会计算补偿网络的并联电容器、但如果没有(C51)、效率会进一步下降、低于60%。

    有没有使这个电路稳定的想法、或者这个芯片不是专门用于这种用途？

    此致

    Arndt

    e2e.ti.com/.../0677.LM5141ADESIGN_2D00_CALC.xlsx

    e2e.ti.com/.../8182.PS_2D00_5V10A.pdf

  • 0
    TI__Guru**** 2448780 points
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    Arndt、

    我会尝试 Rcomp = 1Mohm、Ccomp = 1.5uF、CHF = 150pF。

    输出电容为3F、因此实际为3、000、000 uF。
    在快速入门计算器中输入该值、并将带宽降至150Hz、则表明 Rcomp 为1Mohm。
    必须降低带宽、因为在这么高的"C"电流下、C*dV/dt 受到(输出)电容器电流 IC 的限制。
    否则、高带宽会在快速启动中产生不合理的 Rcomp。

    这表明 Ccomp 为1500nF 或1.5uF。
    而且、随着 Rcomp 增加、应相应地降低。

    请尝试此补偿网络、并让我知道它是如何发展的。
    －奥兰多
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    TI__Guru**** 2448780 points
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    奥兰多、

    感谢您的建议。 我们相应地更改了测试电路、但这只会使行为恶化、输出电压停止在2.6V。

    此致

    Arndt

  • 0
    TI__Guru**** 2448780 points
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    您好 Arndt、

    我重新计算并计算以下值。

    我会尝试 Rcomp = 1k、Ccomp = 4.7nF、CHF = 470pF 并重新测试。


    希望这对您有所帮助？
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    TI__Guru**** 2448780 points
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    您好 Arndt、

    我们没有收到您的回复。 我将关闭该线程。 如果您仍需要帮助、请重新打开、以便我们可以帮助解决问题。

    谢谢。

    David。