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[参考译文] LM3409:EvalBrd 和设计的 PCB 之间的偏差

Guru**** 2328580 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3409
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/570104/lm3409-deviation-between-evalbrd-and-designed-pcb

器件型号:LM3409

我们使用 LM3409设计恒流源。 对于我们的应用、ILED 上的低纹波很重要。

为了进行评估、我们使用了经过修改的 EvalBrd AN-1954 LM3409。

该设置实现了我们为恒流电源制定的所有规格。 因此、我设计 了 PCB 并尝试将布局设置为

尽可能相似。

我们对自己的 PCB 进行了相同的测量、ILED 的纹波高达10倍。 PGATE 上的开关行为也是绝对不同的。

下面我附上了评估模块的测试报告以及评估模块与 PCB 之间的比较。

测试报告 EvalBrd:

/cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/196/7762.HeliSource-SC1-Evaluation-of-the-TI-LM3409.pdf

比较:

/cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/196/3443.Comparison-EvalBrd-and-HeliSourceSC1.pdf

LED 驱动器原理图:

/cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/196/5483.LED_2D00_Driver_2D00_Shematic.pdf

过压和反向电压保护原理图:

/cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/196/6170.Overvoltage_2D00_protection.pdf


此致

Benjamin

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    您好 Benjamin、

    很难说、我需要一些更多信息来了解您的原理图。 您的输入电压和 LED 堆叠电压是多少? 您能否提供 BOM 以便我检查组件选择? 如果您遵循 EVM 布局、则可能不是问题所在、但如果您可以提供布局图、我很乐意查看这些图以了解可能的问题。 我对该器件有很多经验、因此我确信这是可以解决的问题、它是一款非常强大可靠的器件。

    此致、

    克林特

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    您好、Clint、

    感谢您的回答、很抱歉我迟到了。

    此处提供了所需信息:

    输入电压:24V

    输出电压:3.6V (仅1个 LED)


    以下是(当前) BOM: e2e.ti.com/.../7120.BOM.pdf

    (笑声) 如果您还需要其他组件的制造商/器件型号、请告诉我。


    下面是 PCB 顶层和底层的屏幕截图:

    e2e.ti.com/.../LayoutTopBottom.pdf

    我们认为、不良的频谱性能是"有线"开关行为的产物:

    (此图片也可以在'Comparison EvalBrd and HeliSourceSC1.pdf' 4.2.2中显示)

    但是、每8个导通时间(并且非常系统化)比其他导通时间长很多、这可以在 LED 的输出频谱中看到。 EvalBrd 上的导通时间更相似、因此频谱更干净。

    有什么想法、为什么控制器可能会如此工作? 任何提示都非常感谢!


    感谢您帮助我们解决这个问题。


    BR、

    Benjamin

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    您好 Benjamin、

    如果您能给我一些时间、这是很多需要注意的问题。 但我注意到的一件事是、您的布局相当好、但输入电容令我担忧。 您确实希望输入电容器接地尽可能靠近二极管接地。 我看到那里有4.7 uF 的电容、这很好、但我认为、当您运行如此大的电流时、在如此小的情况下减少开关噪声环路是不够的。 作为一个实验、我会在该处添加明显更多的陶瓷电容、可能会并联几个10uF 1210电容器、以查看是否有改进。 如果二极管有足够的陶瓷输入电容器、我相信您不需要移动2.2mF 电容器。

    我还注意到、您使用的 FET 和二极管可能会使其接近额定值。 电流为1A 时确实可以正常工作、但 FET 的 RDS (on)和二极管的外壳尺寸可能在电流为5A 时出现问题。  您是否注意到它们有多热? 您是否有热像仪? 如果其中任何一个变得过热/泄漏、也可能导致类似这样的奇怪行为。 它们可能正常、但5A 时、我预计它们可能不会且可能过热。 在我有更多的时间来查看所有这些内容后、我会再回来、但您可能希望在平均时间内检查这些内容。

    此致、

    克林特

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    你好,克林特

    感谢您的建议。

    我测量了 FET 和肖特基二极管的温度。 在没有任何散热器的情况下、驱动4A 时、二极管的外壳约为97°C、FET 为91°C 在我们的产品中、我们将为二极管和 FET 添加散热器。
    为了确保我更换了 FET 和二极管、并将输出电流减小至2A。 但我仍然有这种不规则的开关行为。 因此、我决定焊接第二个设置。

    我使用了等效组件和 PCB。 在此设置中、我注意到与评估板上的开关行为相同。 绝对是定期的。 下图显示了新设置的切换行为。

    与该观察结果相关的内容。 输出电流处的噪声降低、与 EvalBrd 上的输出噪声相当。
    在此设置中、我添加了五个与4.7uF 容量并联的10uF 容量。 我没有注意到任何改进。

    在我的测量过程中、我注意到模拟调光会受到温度的影响。 如果温度在上升、则输出电流将上升。
    我希望通过使用外部电压设置 IADJ 来抑制这种行为

    此致、

    Benjamin

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    您好 Benjamin、

    您是否能够精确地确定两个电路板之间的确切差异? 这很奇怪、但在这里和那里都发生了类似的事情。 它可能是某个位置的冷焊点、也可能更常见于暴露焊盘器件、DAP 未充分焊接、这将导致噪声问题。 但我很高兴您的第二个电路板能够按预期工作得更多。

    关于 IADJ、如果您仅使用从原理图中看起来像的内部钳位、则会有所不同。 该钳位具有与任何齐纳二极管类似的温度系数、因此具有明显的容差。 如果您使用外部基准/电压、这将不是问题。 请告诉我您是否需要其他信息、或者我是否应该关闭此主题(它仍然可见、并且在关闭后仍可以发布)。 谢谢。

    此致、

    克林特

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    你好,克林特

    感谢您的所有建议。  使用外部电压进行模拟调光 修复了温度依赖性。

    最后一个问题。 我在 GND 和 VIN 24V 之间添加了一个双向瞬态保护二极管(/cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/196/0245.1884.SMAJ36CA_5F00_Transientenschutzdiode.pdf)。 遗憾的是、我注意到、经过此修改后、在0到50kHz 之间存在大量噪声。 (系数20)。
    我在我自己的电路板和评估板上也检测到了此问题。

    芯片是否有可能受到二极管的负面影响?

    此致、

    Benjamin

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    您好 Benjamin、

    我认为 LM3409不受 TVS 的负面影响。 TVS 更有可能具有一些导致噪声的寄生特性。 与没有噪声的情况相比、可能值得查看它是否会在输入上引起一些噪声或振荡。 您是否有任何方法可以对输入进行范围(而不是 FFT)、并实际看到差异? 如果它是振荡、则它应该足够容易修复。 如果只是引入大量噪声(您是否尝试满足某些 EMI 要求?) 您可能需要一个滤波器。 此应用是否需要 TVS? 如果是、可能有必要尝试不同制造商的不同方法、因为它们都具有不同的寄生特性。

    此致、

    克林特