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[参考译文] LMZ14202EXT:轻负载调节轻负载问题

Guru**** 2322010 points
Other Parts Discussed in Thread: LMZ14202EXT
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/568949/lmz14202ext-regulation-with-light-loads-problem-with-light-loads

器件型号:LMZ14202EXT

我有 一个采用 LMZ14202EXT 的设计、该器件具有22V 至36V 的输入和约400mA 的5V 输出。  如数据表所示、稳压受负载小于~400mA 并且我在边缘。  但是、我构建了八个工程模型、所有模型都在极端温度下以飞行颜色通过。  直流调节无变化或 DCM 噪声增加。  

现在、我的生产单元 在环境温度方面存在问题。  如果没有额外的30mA 负载、它不会进入 CCM。 生产和 EM 之间的唯一区别 是、这是大量新器件。 (较晚采购)。  这些器件的制造中是否有任何会改变临界导电点的东西?  该器件的关键导通点是什么?  如果我刚好在边缘(就像在我的应用中一样)、您建议我尝试提高性能。  

谢谢、

Mike

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    您好、Michael、

    我将看到我为回答您的问题而挖掘的内容。

    除了在数据表和生产线验证测试规格范围内的可接受制造变化之外、不应存在差异。

    您能否通过展示 LMZ14202EXT 输入和输出电容器的原理图的副本? 这将有助于该过程。
    您是否还在设置中使用了前馈电容器?

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    当然。  我只是想知道新批次上的内容是否发生了变化。  我本应该澄清我的问题。  您对 DCM/CCM 边界期望多大的容差?  我总是很近、但在测试了这么多器件后、我感到很安全。

    总之、这是我的原理图。  

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    您好、Michael、

    感谢您提供原理图。

    通过查看数据表中的公式(11)并使用49.9k Ω、可以得出 CCM 开关频率大约为771Khz。 然后、使用该值以及方程(17)中的最小和最大输入电压范围、我预计边界在大约250mA 至280mA 之间。

    我的主要问题是 CR12的用途是什么? 我想知道、用分流器替代它并将 R196和 R197配置为更简单的电阻分压器比率是否有助于解决该问题。
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    是的、我认为二极管会引起一些有趣的问题。 对于此应用、我需要使用二极管在整个温度范围内使电源的输出斜率。 这是因为我对该产品的客户要求很奇怪。 话虽如此、我不希望二极管导致调节问题。
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    您好、Michael、

    您是否曾尝试交换高侧反馈电阻器和二极管、然后将 CFF 电容器仅放置在高侧反馈电阻器上?

    我正在深入探讨其他可能的想法、但现在根据设计、您的 DCM/CCM 交叉点应该低得多、二极管是反馈网络中一个有趣的变量。

    我的另一个问题是、33uF 输出电容器是哪种类型的电容器?

    我正在与我的一位同事讨论此应用、以了解他们的想法。
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    电容器为陶瓷 X7R 类型。

    电容、CHP、陶瓷、X7R、33UF、20%、16V、1812尺寸

    我将尝试 通过将其短接来移除二极管。

     

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    您好、Michael、

    由于输出电容器是具有低 ESR 的陶瓷电容器、并且有一些并联的电容器、因此即使使用前馈电容器、也可能没有足够的输出纹波通过反馈网络返回、因为这种低 ESR 电容器会产生低输出纹波。

    稍微增大输出纹波应该可以改善控制环路的响应。 这可以通过将一个电阻器与输出电容器串联来增加输出电压纹波、从而在输出电流较低时更有效地触发 COT 控制环路来实现。
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    移除二极管没有任何帮助。  我们还尝试显著减小输出电容(< 10x)、但这也没有帮助。  所做的工作是将 RON 电阻增加到大约61K 欧姆。

    我要添加串联电阻并不容易。  

    Mike

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    尊敬的 Mike:

    以较低的频率和较高的 Ron 运行模块是否是您可以接受的解决方案?

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    我的最新版本是数据表中的错误。  第11页的方框图 显示了6.8uH 电感器、但设计公式(例如、公式#16)使用10uH。  哪种电感器是正确的?

    此外、您能否提供该电感器的容差?  (有关批次间差异的任何信息)。  这是芯片电感器还是手绕电感器?

    我们可以通过将 RON 值更改为更高或更低来获得稳定调节、但我们的电流49.9K 似乎正好位于与新批次的边界上。  我的管理人员希望知道这个问题不会在下一个批次再次出现、因此我在上面提出了一些问题。

    谢谢、
    Mike

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    尊敬的 Mike:

    这些是很好的问题。 我将通过我们的产品线更好地回答您提出的电感值数据表中差异的问题、并提供比我所能提供的更好的工艺差异说明。
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    您好、Michael、  

    我确认电感值为10uH。  

    DCM/CCM 边界将取决于电感值(和容差)、输入电压、开关频率设置(和容差)。

    最坏的情况是最大输入电压(36V)和最低电感值。  

    我将一个电子表格与一些输入电压范围的计算结果放在一起、其中包括容差-请参阅随附的。  

    e2e.ti.com/.../LMZ14202EXT.xlsx

    请仔细检查计算结果、但我想如果您将 CCM 运行目标设定为350mA、并考虑容差和最大 Vin、则 Ron 电阻值应约为43k。  

    请告诉我这是否有用、如果您有其他问题。  

    谢谢、  
    Denislav