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[参考译文] TPS92641:PWM 开启时 LED 电压标签过冲

Guru**** 2586795 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS92641

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/1178121/tps92641-led-voltag-overshoot-when-pwm-turns-on

器件型号:TPS92641

您好!

我们在 TPS92641设计中遇到了一个问题、即当外部 PWM FET 打开并打开灯时、LED 上的电压会明显过冲。 我们的原理图几乎是标准配置。 为了将纹波保持在最小值、我们选择了一个很大的电感器、但使用较小的电感不会改善问题。 我们已经尝试了其他几项改变,但迄今没有成功。

那么、我的问题是什么导致过冲?

原理图如下:

这就是我们在示波器上看到的、当 Q11关闭时:

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    您好 Thomas

    您是否想在此处分享应用?

    对于过冲、这可能是由快速环路响应造成的。 您是否可以尝试将 C103增加到1uF 并查看是否有任何改进?

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    您好梅森、

    我们的 PCB 正在驱动一个 LED、该 LED 具有大约 38V 正向电压、由1.5A 电流驱动。 我们确实增加了 C103以进行测试、但这会产生更高的开关损耗、并且 Q11会像20kHz PWM 速率那样显著升温、因此需要散发相当多的热量。

    此致、
    Thomas

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    你(们)好

    0.1 μ F 的结果如何呢?  

    一方面、它有助于降低输出纹波;另一方面、开关频率约为334kHz、而 LC 振荡频率接近此值、将电容增大到0.1uF 可使 振荡频率偏离开关频率。

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    您还可以尝试使用68uH 电感器或将开关频率更改为类似500kHz、以跳过334kHz LC 频率。

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    您好梅森、

    我们已经尝试了您提出的解决方案。 我们的结果如下:

    1、电感器尺寸更小、变化不大-问题仍然相同
    2.将频率提高到500/600kHz 不会发生太大的变化-与上述情况相同
    增大 C103的大小(我们尝试100nF 和1uF)-减少过冲、但具有副作用-请参阅下文

    电容器明显减少了过冲、但除了发热问题之外、它还会产生另一个副作用:它还会增加我们需要在晶体管上使用的最短导通时间、以使光导通、因为电容器需要首先充电。 这基本上意味着我们在低端调光范围中获得了很好的部分、但良好的低端调光分辨率实际上是我们希望首先使用外部分流 FET 晶体管实现的目标。 因此、这对我们来说不是一个好的解决方案。

    600kHz 振铃:

    当分流 FET 关断时、电压首先会由于电感器尝试保持电流而上升。 驱动器芯片重新开始充电需要很短的时间。 因此、我同意、这很可能是由电感和/或电容器的谐振引起的。 但我无法解释的是、更改电感器的尺寸(我们使用68uH 而不是220uH)在这里几乎没有变化。 你有什么想法吗?

    片上输出(SW 引脚)上的驱动器脉冲与电压间的关系:

    此致、
    Thomas

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    您好 Thomas

    1.在更改电感器尺寸/开关频率之前和之后、您可以帮助检查谐振频率吗?

    2.  您能在第二个波形中帮助在 Q11上添加20kHz PWM 信号、在 Q7上添加驱动器增强功能吗?

    3.在第七季度,司机的上升时间是多少? 您是否尝试增加 R108?

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    您好梅森、

    谐振频率始终为5MHz (T = 200ns)。
    Q7的上升时间:11ns
    将 R108也更改为100R 两个栅极电阻都设置为1R、这没有什么不同

    将电感器从220uH 更改为68uH 不会改变振荡频率-它仍然是5MHz:

    以下是来自栅极信号的测量:

    此致、
    Thomas

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    您好梅森、

    今天、我们认为、将一个电阻器与输出电容器串联可阻尼振荡。 不过、不确定这是否是一个好解决方案、因为它还会降低输出电容器的效率。 将50R 与1nF 电容器串联如下所示:

    此致、
    Thomas

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    您好 Thomas

    很抱歉耽误你的时间、因为我没有收到回复通知。  

    我想知道是否有额外的 LED 板、以及是否有电缆将 LED 驱动器板与 LED 板相连。

    如果是、我猜电缆的寄生电感可能会导致高过冲、因为振荡频率相当高。   

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    您好梅森、

    感谢您的回答。 我们今天检查了这个、您答对了。 所看到的效果实际上是由电缆过长引起的。 我们已经减少了它、并且它得到了显著的改进。

    此致、
    Thomas