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[参考译文] LM5116:通过所需的 Vout 时、Vout 降至一半 Vin

Guru**** 2362840 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5116
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/625729/lm5116-vout-drops-to-half-vin-when-desired-vout-is-passed

器件型号:LM5116

您好!

我们尝试使用 LM5116从100V 的输入电压中获得25.2V 的输出电压。 当我们将输入电压从7V 增加到28V 时、输出电压以线性方式增加、直到它通过26V。 当我们将 Vin 增大到超过28V 时、Vout 会降至13V、不再随 Vin 变化。 我们非常想知道为什么会发生这种情况。

为了帮助理解该问题、我们发现反馈电压噪声很大(黄色)(绿色表示 SW 电压):

我们还发现、当我们接近 Vin 时、会导致 Vout 下降、SW 电压周期开始跳跃(绿色)(黄色是 Vout)、Vout 大于目标25.2V:

感谢您的任何帮助或建议。

此致、

Phillip Angell

 

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    您好 Phillip、

    您能否发布您的原理图?
    以及您想要满足的规格?

    谢谢。

    此致、

    David。
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    尊敬的 David:

    感谢您花时间观看本演示。 我们尝试获得25.2V 输出和高达20A 的电流。 我们为驱动器使用2个独立的板、并通过板对板接头连接 MOSFET。 驱动器板使用2oz 铜、MOSFET 板使用4oz 铜进行散热。 我提到这一点是因为我的问题之一是使用接头时的信号延迟/完整性。 下面是两个原理图、希望端口命名可以转换。

    提前感谢您提供的任何帮助。

    此致、

    Phillip Angell

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    Phil、您好、


    我检查了您的原理图、我希望您删除 C10、如果您要填充 C10、请确保其不大于1nF、如果安装 RCS 和 RGS、请将其各设为100欧姆。

    将 RFB1从24.9欧姆更改为1k、并对此处的 FB 电阻进行分频...

    将 C6从330pF 更改为2nF
    将 Rramp 从750k 更改为100k
    将 R5和 C3分别从12k 和6.8nF 更改为10k 和22nF。
    将 L1从2.6uH 更改为22uH

    您能检查一下情况是否有所改善吗?

    您对栅极驱动器的担忧是可以理解的。 我将检查时序、并将器件的输出与 FET 的栅极的输出进行比较。 您可以将 RC 的延迟(使用反向偏置二极管)置于驱动器的输入端、以确保不会出现问题。 如果需要、您可以相应地调整 RCS?

    希望这对您有所帮助?

    此致、

    David。
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    尊敬的 David:

    我能够进行您建议的大多数更改:

    1. 删除了 C10
    2. 将 RRAMP 更改为100k
    3. 将 R5和 C3更改为10k 和22nF
    4. 将 Rfb1和2分别更改为1k 和15.8k (这将 Vout 减小至20.4V)

    但是、由于空间限制和即时可用性、我无法使用所需的额定电流来增加电感器。 相反、我用18uH/1A 电感器替换了 L 进行测试、C6从330pF 更改为1.2nF。  由于电感器的额定电流仅为1A、因此我在输出端施加了33欧姆的负载来限制电流。

    我们还将开关频率从180kHz 增加到300kHz (通过将 Rt 减少到10k)、并看到了一些改进。

    我检查了驱动器的栅极输出和 MOSFET 的栅极之间的时序、发现没有明显的延迟、因此使用接头将驱动器连接到电路的其余部分似乎不是问题。

    当我使用这些变化测试电路时、当输入电压介于24V 和28V 之间时、我获得21V (21.1-21.4)的输出。 28V 之后、输出开始波动、这与我们之前遇到的症状相似。 (黄色是高侧 MOSFET 栅极、绿色是 Vout)

    提前感谢您提供的任何见解。

    此致、

    Phillip

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    您好 Phillip、

    感谢您的回答。

    您是否遵循了数据表中的布局指南行。  以使您更轻松。  请参阅随附的、并告诉我布局是否与其中的建议一致?

    e2e.ti.com/.../5165.lm5116-Flour-Plan.pdf

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    尊敬的 David:

    数据表中的布局指南得到了尽可能严格的遵循、但我不知道额外的布局图。

    与您所关联的平面图有一些小差异:

    1. VCC GND 不直接连接到 PGND、而是直接连接到 EP、该 EP 同时连接到 AGND 和 PGND。
    2. Vsw 不是很小、但也不大。
    3. CSG 在本地连接到 PGND、位于单独的驱动器板上、而不是通过 MOSFET 直接连接到 Rsense 旁边。
    4. Rsense / MOSFET 环路不会保持较小/较紧。
    5. 最后、Vin 的大多数电容都有铝电容、驱动器旁边有一个陶瓷电容。

    是否可以设置有关设计的电话对话框?

    此致、

    Phillip

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    您好 Phillip、

    您在上面列出了几个非常关键的项目。 我认为此时进行电话交谈将是最有效的。

    请给我发送电子邮件、以便我们可以在通话中交换详细信息和进行联系。

    David.Baba@ti.com

    期待您的回复。

    Keind 此致、

    David。
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    对于在这个线程上寻找答案的人、与 David 的沟通成功地回答了我们对 LM5116操作的问题。

    PCB 布局存在一些较小的问题(强烈建议遵循上述布局图)、但解决方案中突出的关键要素有三个问题。
    1.保持 MOSFET / Rsense / Cin 环路尽可能小(请参阅布局图)
    2.输出电感太小,请遵循推荐的额定值。
    3. LM5116只能为 Vcc 提供有限的电流。 对于大多数设计、这不是问题、但如果您需要 Qg 足够大的 MOSFET、请检查驱动栅极所需的平均电流。 如果您超出限制、请使用外部 Vcc;LM5116页面上的参考设计之一使用此方法。

    感谢 David 的所有帮助。

    此致、
    Phillip