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[参考译文] LM25085:P 沟道 FET 上的奇数输入捕捉、可防止在输入电压高于12.5V 时进行调节

Guru**** 2393725 points
Other Parts Discussed in Thread: LM25085

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/652447/lm25085-odd-input-snap-across-p-ch-fet-that-prevents-regulation-with-a-vin-above-12-5v

器件型号:LM25085

我正在调试一组基于 LM25085的降压电源。  它们都在执行相同的操作、但让我们从+5V 版本开始。

原理图如下:

这最初是在 WEBENCH 中生成的、但我对电路板做了一些更改、以改善布局、设计等方面可能存在的问题

在我读过几篇文章后、我将输入电容增加到大约50uF。  C8也是 DNP。  为了排除布局中的开尔文连接不良、我将 R12增加到了3.32k (想象一下)。   

该电源在无负载的情况下运行良好。  它在+5V 以上进行调节、几乎没有尖峰(使用+15.5V 输入)。  我的问题 是、任何类型的负载或 Vin 的增加都将使电源崩溃、导致电压不正确、在移除负载并对电源进行下电上电之前、不会修复输出。

即预载(CH1)。  下一个图像是引入负载(CH1输出、 CH2栅极)时发生的情况:

这是芯片进入此状态时我观察到的振铃的放大。  我认为这是一个寄生问题、但我已经尽力解决了我能解决的问题。  我担心的是、一旦移除负载、就不会恢复。  我的主要问题是、二极管 D4可能会通过与数据表中的开关周期谐振来影响调节。

如果我将电源 VIN 减小到+12V、那么我的输出相当难看、但电源在负载 输出到2ish 安培时保持稳定没问题。  该特定测试似乎排除了我的开尔文连接问题。  连接不是理想的、但也不是很糟糕。

出于安全原因、我用于测量的导联比正常长、但当我手动在每个节点处进行测量时、环仍在那里(振幅稍低)。

我将通过添加一些栅极电阻来降低 P 沟道 FET 的速度并缩短 FET 的导通时间。  任何其他建议都可能有所帮助、我想这样一个振铃将对下游组件有害、即使使用 CMOS 也是如此。  该电源还应在高达24V 的电压下运行、因此肯定需要更新。

此问题与以下文章类似:

我怀疑他们有类似的问题、但没有解决他们可能遇到的 FET 导通时间问题。   

请记住、此问题与 VIN 直接相关。

Nick

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    您好、Nick、

    感谢您的详细解释。 假设 VIN 是真正的问题、一种解决方案是将一个从 VIN 到 GND 的旁路电容器(值= 1uF)放置在尽可能靠近 VIN 引脚的位置。 这将有助于消除任何可能的振铃。

    附件是数据表8.2.e2e.ti.com/.../LM25085-example-circuit.docx 中的一个示例电路

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    Gautam、

    我已经使用输入/输出电容一段时间了。  这种情况略有帮助。

    为了消除振铃、我添加了一个栅极驱动电阻器来降低 P 沟道 FET 的速度。  我之所以避免这种情况、是因为它涉及到我的 FET 上的一些导联形成、看起来很漂亮。

    请参见下面的。  使用100欧姆电阻器时、寄生环几乎消失了。  CH1是输出、CH2是开关节点。

    负载纹波会增加稳压电压、因此我想我将在下一个解决该问题。

    这是输出端具有3欧姆负载(纯阻性)的相同波形集。

    瞬态响应良好、纹波不是很好。  我想、对于最终的转速、我需要将电感与输出电容稍微增大一点。

    我的效率也在转储中(77%)、因此我可能会返回栅极电阻以节省一些开关能量。  FET 现在上升30°C。

    忽略十字线、我的 FLIR 略显偏离校准范围。

    根据原始设计、您将如何计算输出电容和电感?  我使用的公式和计算器将我放在这里作为一个好地方、似乎我应该在整个电路板上增加其中的大多数值。

    Nick

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    e2e.ti.com/.../LM_2800_2_2900_5085_5F00_Quick_5F00_Start-5Vout-600kHz.xlsHelloNick、

    我仍然认为、除了您拥有的输入电容之外、放置一个并联输入旁路电容(<1uF)将有助于减少振铃。

    随附快速入门工具、可为您的纹波注入电路提供指导:

    此致、

    Gautam