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[参考译文] LM5085:增加 Vin 时出现奇怪的行为

Guru**** 2390735 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5085
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/649668/lm5085-strange-behavior-while-increasing-vin

器件型号:LM5085

你好! 我在生产 PCB 中的 LM5085有一个奇怪的问题、想知道这里可能会出现什么问题。

PCB 具有3个直流/直流转换器(所有转换器均采用 LM5085)-+5V、+3V8、+3V3。 所有这些都是在 webench 中创建的、Vin 范围约为(9...36) V 在该故障前、我们使用12V 电压为 PCB 供电、所有部件都正常工作。

但是、当我尝试为 PCB 提供24V 电压时、我发现+3V8电源轨开始出现故障。 其他研究表明、它不是限流器(用100k 替代了 Radj)。 在中等负载下(约400mA、直流/直流计算值为4A) 、随机压降约为1V。

以下是无负载情况下+3V8的外观(Vin=24V):

以下是10欧姆负载(Vin=24V)时+3V8的外观:

3V3电源中也存在同样的问题(但它设计用于0.5A 负载)。

下面是我的原理图(当前 R23替换为100kOhm):

有什么想法、可能会出错吗?

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    您好 Vasyl、

    可能是由多种因素导致的?

    您是否可以测量 L2左侧的开关节点波形?  您是否还可以将电流探头与 L2串联并测量流经 L2的电流?

    如果可能、我希望看到2个或3个开关周期。  谢谢。

    David。

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    大家好、David、感谢您的回答!

    我添加了0.51Ohm 电阻作为与 L1串联的电流探针(因此 I_L 是0.51Ohm 两端的电压)。 以下是波形:

    无负载时的 I_L (Vin=12V)

    具有10 Ω 负载的 I_L (Vin=12V)

    无负载时的 V_SW (Vin=12V)

    V_SW、负载为10 Ω(Vin=12V)

    空载时的 I_L (Vin=24V)

    具有10 Ω 负载的 I_L (Vin=24V)

     无负载时的 V_SW (Vin=24V)

    V_SW 、负载为10 Ω(Vin=24V)

    我非常困惑 I_L @ 12V、因为 CCM 不可能看起来是这样的。 焊点质量或钽电容器可能存在一些问题?

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    我目前还尝试了以下其他方法:
    1)不同的电感器:5.6uH、18uH、33uH。 与10uH 相比、波形差异最小(在 Vin=24V 时也不工作)
    2) 2)添加100uF C_IN (零效应)
    3) 3)添加100uF C_OUT ("轻负载"更改了一个位、但在24V 下仍然不起作用)。
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    您好 Vasyl、

     

    我不确定您的电流测量是否正确测量电感器电流、因为似乎存在大量噪声。  如果您使用开尔文感应连接(Rsense 的短引线)对电流感应电阻器进行差分测量、则可以清除问题。  

     

    开关节点上的电压看起来不错。  

     

    您能否在发生骤降时捕获 Vswtickh?

    我想负载脉冲会导致输出电压下降???

     

    希望这对您有所帮助?

     

    David

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    David、您好!

    遗憾的是、现在我没有机会设置适当的电流测量。 我能够做的事情:

    1) 1)将电流传感器替换为0.1欧姆

    2) 2)少量 PCB 返工

    3)示波器调整(包括软件低通滤波)

    之后、我看到下一个 I_L 波形(Vin=12V):

    在 Vin=24V 的情况下、波形完全相同(占空比当然不同)。 那么、现在看起来我毕竟有 CCM。

    我无法正确捕获您所要求的波形(非常便宜的示波器、抱歉)。 我能够检查的是- 当 V_OUT 下降 时、V_SW 会永久关闭、因此在 Vin=24V 直流/直流转换下、会定期关闭 MOSFET 开关。 看起来像一些保护的国王,但我目前不知道哪一个。  PCB 相当冷、因此看起来不像热保护。

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    感谢 Vasyl、

    波形看起来非常好、包括电感器中的电流。 您可能至少需要在您的示波器上使用两个通道来获取所需的更多信息、以便更好地响应正在发生的情况。

    请确认输出电压瞬时下降~1V、对吧?

    如果是这样、您是否排除了这不是负载电流在 Vout 骤降期间不会进入高负载?
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    是的、该压降约为~1V、在恒定10 Ω 负载下显示。

    我们目前拥有:
    1)直流/直流转换器在输入电压为12V 时运行良好、可轻松处理~400mA 的恒定电流(使用10欧姆电阻作为负载进行检查)或2A 峰值电流(使用 GSM 调制解调器的实际负载进行检查)
    2) 2)当输入电压等于24V 时、直流/直流无法处理400mA 的恒流电流和2A 的峰值功耗(相同的测试条件)
    3) 3)在两种情况下、直流/直流均以 CCM 模式运行、通过将 Radj 替换为100kOhm 来禁用限流器。
    4)直流/直流本身、设计为在高达28V 的输入电压和高达4A 的输出电流(由 Webench 计算得出)下工作。

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    您好 Vasyl、

    我仍然很难看到输出在恒定负载下会如何下降、除非环路不稳定? 示波器上没有两个通道使得很难准确地看到发生了什么情况?


    但是、在进一步查看您的原理图后、我很难看到一个稳定的设计、假设输出电容器是陶瓷电容器?

    如果是这种情况、在实施设计计算时、您是否遵循了数据表中给出的有关 II 类纹波注入的指导? 类型 II = Resr + CFF...

    如果不是、我是否可以建议您遵循指南并根据第8.2.2.2节中的指南进行修改、然后重新测试?

    希望这对您有所帮助?

    David。
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    尊敬的 David:

    谢谢、我将尝试使用输出电容器进行这种假设。

    我还能找到的-我找到了具有相同直流/直流转换器的旧得多的 PCB (原型、2层)。 它有3个不同的部件:电感器(5.6uH、我在新 PCB 中用于测试)、Rt=24.9kOhm 和反馈电阻器。 但是、该电路板在静态和动态负载下的 Vin=24V 时都能完美工作。 当然、首先要做的是-我将使用输出电容器测试一个猜测值、但没关系- IC 版本可能会出现问题吗?

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    大家好、David!

    您对电容器的猜测是对的! 我已经用 陶瓷电容器替换了 Cin 和 Cout (但我想问题出在 Cout)、直流/直流工作非常稳定(加上-减少了电压纹波)。 因此、问题似乎出在我们 SCM 订购的电容器中(因为我以前订购过的带有钽电容器的旧 PCB 也能很好地工作)。

    感谢你们的帮助,你们一直都很棒:)