[参考译文] LM5118-Q1：LM5118-Q1稳定性问题

对于2.7A、稳压器无法调节<5.1V、而对于2.5A、稳压器无法调节<4.4V

您好！  

感谢您的联系。 您能否分享您的电路原理图？ 是否可以与 CS 引脚、FB 引脚和两个 MOSFET 的栅极共享示波器图？ 我们期待很快收到您的回复。

此致、  
Em

你好  

感谢您的回复。 请查找随附的。

谢谢

Sibile2e.ti.com/.../gate_5F00_driver.pdf

通道3-CS、通道4和5门、通道1输出

您好！  

感谢您的回答、我们目前正在研究此问题、并将尽快返回给您。  

此致、

Em  

谢谢你。 我认为这可能与 MOSFET 的 RDS (on)有关。 我可以看到、MOSFET 在4.5V 电压下确实变得很热(因此可能会产生较大的压降)、并且升压栅极信号消失。 我想知道 IC 是如何检测这种情况的？ 是通过感应电阻器压降实现的吗？

尊敬的 Sibildas：

我想您可能就在这里。 您的 MOSFET 的栅极平台电压是多少(或者您也可以共享 PAR 编号)？ 对于高达10V 的输入电压、VCC 跟随输入电压、MOSFET 由等于输入电压的电压驱动(参见图 3)：  

有关说明、请参阅本节：

如果您的 MOSFET 变热、则可能意味着它在线性区域工作、因此它未正确导通。 我们期待收到您的回复。  

此致、
Em

感谢您的回答。 我使用的 MOSFET 是 IPG20N10S4L-35。   栅极平坦电压为3.5V (在(VDD=80V、ID=20A、VGS=0至10V)的测试条件下)

您好、Sibildas、  

您能否也探测 VCC 引脚、SS 和 UVLO 以检查它们的外观？

此致、

Em  

请查看以下内容：

输出

2-ss

3 UVLO

4-VCC

您好、Sibildas、  

感谢您分享示波器快照。 我们现在正在研究这一点，并将尽快回来。  

此致、
Em

您好！  

使用所选的 MOSFET 时、该设计在低至3.5V 的输入电压下不起作用。 在这种情况 下、应选择具有较低平台的 MOSFET (例如逻辑电平1)。  

Excel 文件的第42行是电流限制裕度、它应处于建议的5%至20%范围内、否则器件可能会在正常运行期间达到电流限制。 您能否尝试将感应电阻器降低至18m Ω、并查看问题是否得到解决？  

此致、
Em  

你好

感谢您的回答。 我已经尝试将电流传感器降低到高达12m Ω、但它没有工作。 器件在达到4.5V 之前跳闸。

我已经尝试过 具有较低 RDS (on)和较低平台的新 MOSFET IPG20N10S4L22ATMA1。  由于在 MOSFET 温度超过>130摄氏度之前稳压器的工作电压高达4.2V、因此性能更好。  然后、稳压器升压信号消失。  

谢谢

锡尔比勒

您好！  

感谢您与我们分享。 在我们研究这一点时、您能否共享此电路板的布局(如果您不使用 EVM)？  电感器的饱和电流是否高于控制器的电流限制阈值？   

此致、
Em  

是的、饱和电流正常。 电感器最多可占用16A。

请在下面找到布局。 我不知道它是否足够、或者您需要更多信息。 该电源是我们板的一部分。

我在7层电路板的另一侧有电感器和输入电容器。 下面显示了 IC、二极管、MOSFET (双 MOSFET)和输出二极管

您好、Sibildas、

如果您减小输出电流、转换器是否能够与新 MOSFET 一起正常工作、并将电压降至您期望的工作电压？

如果是、我希望您的 MOSFET 和二极管中的功率耗散过高。 功率耗散主要发生在电路板上、您需要金属区域将电路板上的热量传播到空气中。 您的布局似乎几乎没有金属区域、MOSFET 和二极管可以使用这些金属区域来消散。  

此致、
Brigitte

是的、如果我将电流减小0.5A 至1A。 工作正常。  

好的、使用新的 MOSFET (低 RDS on)时、性能会更好。 因此、我们将尝试 在下一版 PCB 中散热。  

您能否给我一个解释、当 MOSFET 和二极管上的压降较高时、如何设法使 IC 关闭升压栅极信号。  它是通过感应电阻器还是误差放大器还是其他器件实现的？

尊敬的 Sibildas：

该器件实现了电流限制、可通过电流感应电阻器进行感应。
另请参阅数据表第 7.3.5章"电流限制"、了解更多详细信息。

为了更清楚地了解功率耗散、最好在运行期间测量 MOSFET 的温度。
对我们来说、最好是热像仪、但温度也是。 可以使用连接到 MOSFET 外壳的电阻器/传感器。

此致、

 Stefan

您好 Stefan

感谢您的回复。 那么、为什么降低电流传感器值对我没有帮助？  我使用了一个非常大的电感器(以检查)、以避免电感器在较高电流时出现饱和

谢谢

锡尔比勒

尊敬的 Sibildas：

减小电流感应电阻器将减小电流感应电阻器上的压降和损耗、但不会改变 FET 上的损耗。

此致、

 Stefan

通过电流传感器电阻器感测电流限制。 我想、即使 MOSFET 有更大的压降、如果我将电流限制阈值保持在更高的水平、稳压器也会尝试调节输出电压？

尊敬的 Sibildas：

我 只是从一开始就想再次总结整个线程。 以了解整个情况、并希望找到解决方案。

您最初可能错过的一个要点是：" 我已将 VCCX 引脚连接到输出。"

请尝试通过从输出端断开 VCCX 来重现此测量结果(连接到 GND 可能会更好)。
注意：对于此器件、仅当输出电压完全上升时、才应将 VCCX 连接到输出。

请告诉我这是否会改变您在升压模式下看到的行为。

接下来、我看一下您与  1-输出 2-ss 3-UVLO 4-VCC 共享的示波器图。

您能解释一下这显示的情况吗？ 当 Vin 下降时会出现这种情况、输出电压会在哪里下降？
您能否解释一下所有信号的接地基准位于何处-这是左侧的标记-所有4个通道的接地基准是否相同？

还可以尝试将 MOSFET 替换为米勒平坦/栅极阈值较低的 MOSFET。

栅极信号由 Vcc 产生、该 Vcc 取决于输入电压、请参阅 ：图3。 VCC 与 VIN 间的关系

输入电压为3.5V 时、Vcc 将降至~3V

这远低于正确打开 MOSFET 的电平。 我建议至少比米勒 平坦区高1V

谢谢、

 Stefan

注意：在临时测试中、您还可以尝试从外部为 Vcc 供电、例如7V、并检查系统是否按预期工作。

此致、

 Stefan

您好 Stefan  

感谢您的详细回答。

您是 VCC 还是 VCCX 引脚？ 我已经尝试在外部为 VCCX 提供6.5V 电源、但这没有帮助。  

请尝试通过从输出端断开 VCCS 来重现此测量结果(连接到 GND 会更好)。

我认为我已经尝试过这种方法、行为 也是一样的。 但是，如果有任何变化，我将再次确认并在此发表。

您能解释一下这显示的情况吗？ 当 Vin 下降时会出现这种情况、输出电压会在哪里下降？ 是的、你是对的
您能否解释一下所有信号的接地基准位于何处-这是左侧的标记-所有4个通道的接地基准是否相同？ 是的、我在下图中进行了标记。

还可以尝试将 MOSFET 替换为米勒平坦/栅极阈值较低的 MOSFET。 因为我的封装、我现在不能这么做。 我在这种封装中使用了市场上最低的可用器件。

栅极信号由 Vcc 产生、该 Vcc 取决于输入电压、请参阅 ：图3。 VCC 与 VIN 间的关系

输入电压为3.5V -> Vcc 将降至~3V。 当输入电压大约为4.5V 时、我会松开输出电压、这意味着 VCC 将变为4V。 我的 MOSFET 平坦区电压为3V。 这可以吗？

这远低于正确打开 MOSFET 的电平。 我建议至少比米勒 平坦区高1V。 好的、如果可能、我将尝试在 PCB 的下一次迭代中使用更好的一个。

尊敬的 Sibildas：

很抱歉、此类型应该是 VCCX。

至示波器图：

正如您看到的、UVLO 将降至0V -我不确定导致这种情况的原因、因为 UVLO 通常是由 VIN 生成的、但使用 UVLO 时、器件将关闭。
因此、请尝试检查这一点、例如检查您的电源是否稳定且能够提供所需 的电流。

此致、

 Stefan

我同意。 不确定发生了什么。 我使用的是20A 输入电压源。 所以、我认为我的输入是好的。  

我没有使用 UVLO 来关闭。 只需连接 a10NF 即可实现断续模式。  

尊敬的 Sibildas：

如果输入在中稳定、则另一个选项是检测到的过流。

这意味着电流感应电阻器上的电流达到过流限值。

您能否检查这一点、例如探测电流感应电阻器上的电压

此致、  

 Stefan

Stefan Schauer 请发现高于 CS 电压

我的第一个波形

尊敬的 Sibildas：

您似乎非常接近示波器图中的过流限制。

您能否尝试将电流感测电阻降低到较低的水平并再次检查。

此致、

 Stefan

您好 Stefan

我做到了。 我已将感测电阻从24m Ω 降至12。 它没有帮助。 在升压信号关闭之前、MOSFET 的温度高达140摄氏度。

如果您仔细阅读我的上述信息、可以看出它与 MOSFET (RDS)的发热有关。 和跌落)。 我正在尝试了解 MOSFET 上的大幅下降如何导致升压信号关断？  我认为可能是感应电阻器压降超出限值。 但是、当 MOSFET 上的压降增加时、它会发生什么情况呢？

谢谢

锡尔比勒

尊敬的 Sibildas：

您是否已经检查过此项：

还可以尝试将 MOSFET 替换为米勒平坦/栅极阈值较低的 MOSFET。

栅极信号由 Vcc 产生、该 Vcc 取决于输入电压、请参阅 ：图3。 VCC 与 VIN 间的关系

输入电压为3.5V 时、Vcc 将降至~3V

这远低于正确打开 MOSFET 的电平。 我建议至少比米勒 平坦区高1V

此致、

 Stefan

您好 Stefan

我现在无法更改 MOSFET、因为我的封装尺寸(我使用的双 MOSFET 封装具有3V 栅极平台、仅在市场上可用)。 我将在下一次 PCB 迭代中对其进行更改。 这将需要一些时间。  

那么、可能的解释是更高 的米勒 平坦区导致了这个问题吗？ 但是、在输入电压为4.5V 时、MOSFET 应该正常。  不确定那里发生了什么。

谢谢

锡尔比勒

尊敬的 Sibildas：

再次-检查数据表中的图3：当输入电压为4.5V 时、您将获得~3.5V 的 Vcc

使用3.5V 时、您恰好 处于米勒平坦区、MOSFET 不会完全打开并产生大量损耗。

此致、

 Stefan

您好 Stefan

谢谢你。 这说明了第二个 MOSFET (平板 电压为3V、而第一个 MOSFET 为 3.5V)的性能比第一个 MOSFET 更好。

感谢你能抽出时间。  

此致

锡尔比勒

尊敬的 Sibildas：

感谢您的反馈。

那么、我将关闭该线程。

此致、

 Stefan

此外、我还尝试了一个具有5V 恒定电源的外部电源

尊敬的 Sibildas：

您还可以检查 LM5118的 Vcc 电压为6V 还是8V 吗？

它是否按预期工作？

您在这里看到 MOSFET 升温在哪个级别？

此致、

 Stefan

您好 Stefan  

感谢您的回复。 我已经为 VCCX 提供了6.5V 的外部电源。 稳压器的工作电压最高仅为4.3V (持续时间短)。  实际上、我的设计要求是稳压器需要在高达3.8V 的电压下工作100ms。 9V 是我的正常输入电压。 但是、当电源在100ms 的持续时间内出现压降时、稳压器应该能够提供恒定电源。  我要在输入电压中进行仿真骤降。  它的工作电压高达4.2-4.3V。 但是、对于小于该值的电压、不起作用。  

当我在输入电源中进行下降时、MOSFET 温度正常。 我也使用了冷冻喷雾器以排除加热问题。

请注意、我还尝试使用冷冻剂缓慢降低电压。 结果是一样的。 稳压器的工作电压最高仅为4.2-4.3V。

谢谢

锡尔比勒

尊敬的 Sibildas：

我不确定我是否仍能获得完整和正确的图片。

您可以总结一下、尤其是当器件停止工作、输出不稳定或不稳定以及 MOSFET 变热时。

另请-请勿使用 VCCX 进行此测试-将 VCCX 连接到 GND

从外部为 Vcc 供电、电压为6.5V。

当使用 Vin 降压时、MOSFET 仍然变热。

如果是、请检查栅极信号上的电压电平？

谢谢、

 Stefan

大家好、团队、

我们还使用 LM5118以及 LMP8646来限制电流、使其充当 CC 源。 我们将针对54.6V 设计 LM5118、电流限制为3A。 因此、我们期望 LM5118在42V 至54.6V 的电池充电期间作为 CC 模式运行。

我们在 LM5118数据表的电流限制下发现这一点"为了在长时间过载情况下进一步保护外部开关、内部计数器会检测连续的电流限制周期。 如果计数器检测到256个连续的限流 PWM 周期、则 LM5118进入低功率耗散断续模式。 在断续模式下、输出驱动器被禁用、UVLO 引脚被暂时拉至低电平、软启动电容器放电。 一旦 UVLO 引脚充电回1.23V、稳压器将按照正常的软启动序列重新启动。断续模式关断时间可通过从 UVLO 引脚接地的外部电容器进行编程。 此断续周期将重复、直至输出过载条件消失"

那么、在我们的应用中、这是用于54.6V、3A 的峰值电流限制吗？ 或 LM5118的 CC 级为电池充电、其中电压将在42V 至54.6V 之间变化、但保持3A 电流限制

请澄清这一点  

谢谢

您好 Bhanu、

正如我在另一个线程中回答的那样、我现在关闭这个线程。

此致、
Brigitte