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[参考译文] UCD3138A:失调电压过大的问题

Guru**** 2330840 points
Other Parts Discussed in Thread: UCD3138A, UCD3138A64OEVM-662, UCD3138A64
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/607146/ucd3138a-problem-with-a-huge-offset

主题中讨论的其他器件:UCD3138AUCD3138A64OEVM-662UCD3138A64

尊敬的 TI:

我正在为基于 UCD3138A 的器件开发固件。 该器件可调节电流、因此可通过前端0 (EAP0-EAN0)测量电流感应电阻器上的电压。 电流感应电阻器位于低侧、因此其其中一个端子与 EAN0一起接地。

在这种情况下出现的问题是、器件的行为与电流感应电阻器连接到负电压而不是接地(连接到接地端)的行为完全相同。

当 DAC_value 设置为0时、控制环路会产生一些高侧 PWM 脉冲、这会导致一些电流流过负载。 在电流感测电阻器上测得的电压远高于(如40x)任何与 EADC 输出等于0的电压相对应的电压。 对前端的输入施加相同的电压 但是、器件报告的错误值为0、 在此状态下、滤波器的输出值为非零(只有积分分支处于活动状态、Ki = 1时、分支 P 和 D 的 K 系数设置为0、并在控制寄存器中显式关闭)。 滤波器的输出值似乎与观察到的占空比相匹配。 当电源电压发生变化时、占空比会相应地发生变化、输出电流会保持在相同(无效)的非零值。 这意味着、EADC 能够产生负误差信号以减小集成滤波器值-但它不会像它应该的那样将该值驱动为0、而是保持(无效)调节、并且尽管反馈为高非零、误差信号变为0。 此反馈大约为10mV、误差值应约为-10。 EADC 配置为自动增益移位模式、但也使用恒定的8x 增益(AFE_GAIN = 3)进行了测试。

测试了两个原型、两个原型都经历了这种行为、但具有不同的"最小占空比"-例如、一个器件不会低于15%、第二个器件低于10%(对于相同的电源电压)。

对于更高的输出设置、器件会正确调节输出(至少:没有这种不可解释的效果)。

请帮助我调试这个东西。 还可以检查哪些内容? 文档中是否未描述任何特定详细信息?

此致、
Adam

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    您好、Adam、

    如果是这样、您能否校准 EADC 偏移? 如果可能存在偏移、请添加一些外部偏移、以将输出信号拉至零以上。

    此致、
    肖恩

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    您好 Sean、

    您能否确认 UCD3138A 实际上存在如此大的偏移?
    根据数据表、偏移不应超过 EADC 的+/-4LSB、也就是说、如果我理解正确、则为+/-4mV。 是这样、还是我阅读了错误的文档?

    如何在 UCD3138A 中校准失调电压?

    我还使用 UCD3138A64OEVM-662评估模块检查了操作。 我已将高侧 PWM 的输出连接到板上组装的 RC 滤波器(跳线 J33、引脚0A-FLTR)、然后通过跳线 J38和 J37将其输出连接到电位器、因此这也会经过电位器。 在这种情况下、当 DAC_value 设置为0 I 时、仍然测量8.2mV (但我的万用表可能不是最精确的)、但是、与使用 UCD3138A 的上述设计有显著差异、集成滤波器值降至0、PWM 操作停止。 此外、EADC 会产生负误差、积分器值变为-8、因此环路会对偏移做出反应、但无法降低已为零的 PWM 占空比。 我认为在这种情况下、偏移必须由外部引起。

    UCD3138A 的配置方式是否存在显著差异?

    在上述基于 UCD3138A 的设计中、如果您关闭 PWM 操作、则产生的电流会降至零、因此电路本身显然能够以正确的方式工作。

    此致、

    Adam

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    您好、Adam、

    我认为 EADC 没有很大的偏移。 要验证失调电压、只需关闭功率级并为 UCD3138A 提供偏置电源。 然后、您可以向 EAP 引脚施加直流电压(假设 EAN 接地)。 读取 XN 输出。 您可以对 XN 求平均值以减少任何噪声影响。 UCD3138A 与 UCD3138A64没有太大差异。
    如果 EAP 为负、我不确定引入了多少偏移量。

    此致、
    肖恩
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    您好 Sean、

    在这里、当控制环路提供稳定电压且内部误差值(EADC 值)读数为0时、我们根据 EAP-EAN 上的读数推断偏移量。

    在这种情况下、UCD3138A 控制两个用于同步整流的 FET。 如果高侧 FET 被强制永久关闭、则输出下降至0、因此此部件看起来正常。
    (如我在第一条消息中报告的那样、在不强制高侧 FET 处于关闭状态的情况下、控制环路会产生一个非零输出并"忽略"一个显著偏移。)

    器件中的反馈信号在低侧电流感应电阻器(连接到接地端)上形成、然后馈送到 EAP、并将 EAN 接地。 以这种方式使用 EADC 是否有任何其他要求/预防措施/注意事项? 它是否需要任何额外的输入电阻? 它是拉电流还是灌电流?

    此致、
    Adam

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    您好、Adam、

    不要使用大输入电阻器,通常小于1k。 您是测量低侧开关电流还是输出平均电流? 我想也没有电流放大器。
    使用我的最后一封电子邮件在功率级未运行的情况下验证偏移。
    此致、
    肖恩
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    您好 Sean、

    我们将测量平均输出电流。 我们驱动两个 FET、形成具有 LC 振荡电路的同步转换器。 感应电路如下所示:

    SENSE 是电流感应电阻器上产生的电压、在本例中为22m Ω。 我们还尝试用零欧姆跳线替代 R13和 R14、但没有任何变化、因此这表明我们没有遇到与流入/流出 EADC 输入的任何电流相关的问题。 根据文档、输入失调电压无论如何限制为5uA、因此在最坏情况下、我们将额外获得0.5mV 的电压。

    我们应该有一个从 Iin_P 到 GND 的电阻器吗? 还是介于 Iin_P 和 Iin_N 之间? 文档中没有这样说是必要的。

    此致、
    Adam

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    Adam、

    我想感应点上的电压为负、对吧?

    不需要在 Iin_P 和 Iin_N 之间连接一个电阻器 但最好移动 R13左侧的 C33。
    5uA 不会在您的电路中导致较大的偏移。

    此致、
    肖恩
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    否、检测电压为正。
    此致、
    Adam