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[参考译文] LM3423:输出电流不稳定

Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3423
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/648077/lm3423-unstable-output-current

器件型号:LM3423

尊敬的所有人:

我使用 LM3423降压/升压评估板来测试设计。 输出电流随着 Vin 接近范围的上部而变得不稳定。

输入电压:7V 至31V
输出电压:10.5V
输出电流:0.25A
PWM 用于调光

在 大约24V 及以下的输入电压下、一切正常。 在每个脉冲开始时有一些过冲、但我们对此应该没有问题。
请参见下图。 电压是在 Rsns 上测量的。 100mV 对应于所需的0.25A

当输入电压超过26V 左右时、输出电流变得不稳定。 电感器也会发出可闻噪声。  
请参见下图(输入电压= 30V):

接下来的2张图片来自开关节点、很明显脉冲被跳过或与估算的占空比有很大差异。 Vin = 30V (当 Vin = 24V 时、所有脉冲均具有预期的脉冲宽度)

可能与进入不连续模式有关、因此我通过与电感器串联的0.1欧姆电阻器测量电压、以查看电感器电流。
请参阅下图、我不确定我在这里看到的是什么、但似乎电流过0并进入非连续模式、但这已经是24V、一切正常。 遗憾的是、我没有电流或差分探头... :

我 一直在想的另一点是、如果 RLIM 感应在过流时触发。 下图是通过 RLIM 进行测量。 有一个尖峰高于245mV 的触发电压,但不应因为消隐电路而忽略它?

我尝试更改这些值、只能看到行为的细微变化:
- L = 47 μ H、33 μ H、68 μ H 100 μ H
- Ccomp = 100nF 220nF、470nF、1uF、2uF。
- Chspn = 47nF、100nF 220nF


其他意见:
-永远不会触发 FLT
-永远不会触发 OVP
-在 ILED 摆动高于/低于阈值的情况下触发 LRDY

该设计来自 WebBench、我根据设计指南进行了检查、进行了所有计算、并对齐了这些计算。 请参阅随附的原理图。
该设计在 LM3423降压/升压评估板上运行、我将 FET、二极管和电感器保留在原始板上。 否则、电路板会根据 WebBench 设计进行更新。

您对如何在 Vin 接近30V 时获得干净的输出电流有什么想法吗?
请帮我解决这个问题、这令人沮丧...

  • 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。

    您好!

    我们将对此加以说明、但它看起来就像是您在开关尝试在更高电压下打开时每隔一段时间就会达到电流限制。 您是否有输入电压为30V 时的示波器截图? 它还有助于不在该处设置带宽限制器、至少在最低设置上设置(使用150MHz 而非20MHz)。 差分探头会很好、但您可以在上使用标准探针、只需取下尖端即可。 将导线缠绕在接地环上、并具有非常短的接地环路、以便直接在 RLIM 上测量。 这将为您提供更好的想法。

    我注意到、可能会导致问题的一件事是、二极管对于应用来说过大。 当您以较低的电流驱动时、这可能会导致寄生效应过大的问题。 我首先尝试用60V 或100V、1A 肖特基等小得多的器件替换它、看看它是否有用。 通常、二极管恢复和寄生电容产生的噪声会触发电流限制。

    您还可以使用 R17的值来加快/减慢开关的开启/关闭速度、从而减少尖峰。 这也可能有助于降低噪声。 但是、我首先要仔细观察 IS 并尝试使用额定值更合适的二极管。 请告诉我它是否有用。

    此致、

    克林特

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    您好、Clint、

    感谢您的快速响应、非常感谢! 直到今天、我才有机会进行测量...

    它似乎与您建议的电流限制有关!

    我首先尝试了一个1A 二极管(ES1D)。 现在输出电流看起来很干净。 但是,当我绕过 Q2时,就像在我们的设计中一样,为了简单起见,我们希望不使用 Q2,那么电流在整个输入电压范围内会产生噪声....

    我将二极管更改为3A (MBR340T3G)、现在 即使 Q2被旁路、输出也是干净的!

    如果我想 增加这里的裕度、是否有办法滤除 IS 输入、例如使用 RC 滤波器? 或者可能 会影响相位裕度?

    对于最终设计、希望我能够优化 PCB 布局并寻找具有低电容和快速恢复的更好二极管、从而获得更好的裕度。

    下图是采用原12CWQ010二极管的引脚。 (BW = 500MHz)、Vin = 30V

    下图(下图)是 ES2D 二极管。 振铃减少、但峰峰峰值仍然很大。

    下一张图片(下图)是使用 MBR340T3G 二极管。 现在、峰-峰值尖峰有更多的裕度。

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    您好!

    降低二极管产生的噪声的一种常见方法是将铁氧体磁珠与其串联。

    但您也可以对 IS 使用一些滤波、如果使用低值、它不会对稳定性产生太大影响。 我可能会尝试使用一个带有1nF 电容器的10欧姆电阻器来启动、然后根据需要对其进行调整。

    此致、

    克林特

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    非常好! 我会将这些特性添加到我们的设计中。

    感谢您迅速回答我的问题!