尊敬的所有人：
我已经基于 TPS43061芯片构建了一个直流/直流转换器。 WEBENCH 工具根据以下要求计算电路：VIN=8..16V、Vout=24V、Iout=2.3A、其他设置默认值。
在测试电路时、我发现在中等负载下存在明显的次谐波振荡(使用20欧姆电阻进行测试)。 此外、WEBENCH 软件推荐的4.7uH 电感器(Coilcraft 推荐的 XAL6060-472ME)会显著发热、从而引起人们对满负载时电感器过热的担忧。 我检查了电感器的数据表、但发现它实际上具有良好的工作尺寸(Isat=10.5A、IRMS=8A、温升为20°C)。 当输入电压低于15V 时、转换器的效率降至90%以下。
在考虑到电感器可能会饱和后、我将电流感应电阻器升高了2倍。 这并没有改善、当输入电压低于特定电平时、输出电压开始下降、这表明电感器电流受到限制。
通过查看开关节点、我发现稳压器并非始终以 CCM 模式运行。 相反、存在电感器电流降至零的明显情况。 根据输入电压的不同、输出电压在大约1/10的开关频率下表现出显著振荡。 在10V 输入和20 Ω 负载下、观察到的振荡幅度为5Vpp。
我使用同一芯片构建的另一个电路、Vout=18.23V、Iout=3.3A、但没有额外的 LC 输出滤波器时的行为类似(次谐波振荡、中等负载时的电感器过热)。
我的假设是、次谐波振荡(也称为电流模式不稳定)会导致电感器电流在零和电流感应电阻器设置的最大值之间缓慢漂移。 这会导致严重的 IRMS 发热、并可能导致间歇性饱和。 此外、相对于平均电流、电感器的利用率也很低。
问题是、您会建议什么作为最佳行动方案？ 我看到问题的3个可能原因：
1) 1)我的电路板布局可能不是很理想。 我使用了2层。 尽管我通常遵循建议的电路板布局、但数字接地和模拟接地连接存在偏差。
2) 2)稳压器补偿网络(Rcomp、Ccomp、Ccomp2)可能需要调整。 有人可以建议在薪酬网络推文中有一个良好的起点吗？
3) 3) WEBENCH 工具可能已经对电感器进行了次优选择。 我可能需要更大的电感器和/或更低的开关频率(当前~500kHz)。
我们非常感谢您在解释或建议的行动方案方面提供的任何帮助。 如果有人发现我的电路或电路板布局存在缺陷、也会很有帮助。
