[参考译文] LM5085：负载调节不良、电流限制过早

因此我增加了 R4 (Radj)的值、这似乎有助于解决电流限制问题、但负载调节仍然非常差。 输出电压应为44V、但在3.5A 负载下、输出电压为41V。在4A 电流下、输出电压为38V。在4.5A 电流下、输出电压降至30V。在5A 电流下、输出电压为28V

稳压器不会将 FB 保持在1.250V。即使在相对较小的0.5A 负载下、它也处于1.205V。当负载达到2A 时、FB 为1.177V、乘以3A、FB 为1.095。

我探测栅极信号、看起来占空比在整个负载范围内约为90%(Vout 设置为最大值)。 该稳压器应该能够实现100%占空比、但看起来不是为了将 FB 恢复到1.25V。Rsens、Q1和 L1上的电阻损耗不会考虑 Vout 的明显下降(此外、它们是线性的)。

我的直觉告诉我、问题是 C3、C6和 R10、但我不确定该怎么办。

谢谢！

我想 我用来计算 C3、C6和 R10值的数字可能会对您有所帮助。

Va = Vout-(0.65*(1-Vout/Vin)

VOUT = 46V、Vin = 48V

VA=45.97V

fsw = 712kHz (我在大约694kHz 的频率下测量了该频率、因此它不远)

TON = Vout/(Vin*Fsw)= 1.34us

R10*C3 =(Vin-VA)*ton/delv

DEV = 0.025

R10*C3 =109e-6

R10 = 22KO

C3 = 4.96nF、四舍五入到4.8nF

我要注意的一点是、电压纹波非常小。 我不确定这是否相关。 我还附上了栅极信号的屏幕截图。

您好、Tim、

遗憾的是、我们需要一个可变电源、这是最小电阻器数量、可为我们提供所需的范围和灵敏度。 我将使用机械电位器进行原型设计、但最终设计将使用数字电位器、该电位器远小于机械电位器。  输出平面可节省电路板的右侧和底部(您可以在顶层看到它)。

降低开关频率需要一个非常大的电阻器。 我可以放置一个1 MO 电阻器来代替430k、这会将频率降低到300kHz。

我探测 FB、虽然它不小、但噪声似乎不是负载的函数。 我附加了一个屏幕截图。

我将尝试降低开关频率。

我确实做了一个有趣的观察。 我将负载设置为5A、并旋转电位器以获得最低输出电压。 在该负载下、随着我旋转电位器、Vout 增大、直到电位计突然下降到接近极限值。 这听起来不像是噪音问题、但我不知道它是什么样子的。

您好、Tim、

底部平面是实心接地层。 我想我们可以处理更高的电流纹波、不过我将介绍其他电感器。 今天早些时候、我使用4.7KO 电阻器关闭了 Rt。 这将电流限值提高到5.2A。我使用6.8KO 电阻器将其进行切换、希望能够进一步提高电流限值。 令我惊讶的是、电流限制没有变化。 它仍然在5.2A 下关闭。您对我如何提高电流限制有什么了解吗？ 我需要减小 Rsense 吗？ 考虑到我并不真正关心电流限制、我是否可以用0 O 跳线替换 Rsense？

谢谢！

您好、Tim、

我现在要这么做。 VIN 电容器(C7)和 VCC 电容器(C2)非常靠近 IC。 Rsense 稍微远一点、但不幸的是、它是必需的。

负载为4.8A 时、Rsense (R5)两端的电压为49mV。 Vin 和 Isen 之间的电压为50.2mV。 这似乎是问题所在。 正如我说过的、我并不真的关心电流限制。 我可以将 R5加倍、使其变为5 Mo。

我将 Rsen 加倍、使其变为5 Mo、但电流仍在大约5A 的电流下切断。Vin 和 Isen 之间的电压现在为25.2mV (意外、意外)、因此不应切断。

此外、我注意到、如果我单步从0A 变为4.5A (或更高)、它将会被切断。 这是一个巨大的问题、因为我们将调制负载。 该浪涌电流是否流入电感器？

我在感应电阻器上设置探针并执行差分操作。 有很多瞬态、但随着我改变负载、波形没有显著变化。 我已附加屏幕截图。

我还提出了另一个非常特殊的看法。 我能够获得高达7.5A 的负载、但仅当我探测 FET 的栅极时。 同样、我能够从0A 跳至7.5A、但仅当我探测 FET 的栅极时。 您对此有何看法？

您好、Tim、

Rt 和 Radj 电阻器靠近 IC。 ADJ 引脚上有一个1nF 电容。 我可以轻松地将电容器与 Rt 并联、比如100nF？ SW 节点铜缆相当大。 当我重新输入电路板时、我将实施这些更改。 栅极驱动走线仅为8mil、因此我要使其更大。 我认为这就是我使用示波器进行探测时该设计工作的原因。

我将从 Rt 处的一个电容器开始、然后返回给您。

谢谢！

因此、我将一个100nF 电容器与 Rt 并联、我能够获得高达7.2A 的电流、并且能够毫无问题地在0A 至6.5A 的电流下加载它。  我给了我充足的回旋空间，因为 这一项目有很多未知因素(信不信，它是疫苗生产的设备)， 但是、根据我的计算(再次说明、很多未知因素)、我们只需要高达41.6V 和6.3A 的电压。我将使用我的现有原型对其进行验证。 感谢您的帮助！

特别的是、现在它似乎只在 Vout max 处工作 在任何低于该电压的电压下、它甚至无法在100mA 的小负载下进行调节、除非我正在探测栅极。 似乎认为窄栅极迹线是主要问题。 我几乎想知道我是否应该将其退回到底层。 你怎么看？

此外、由于我喜欢了解相关内容(您似乎知道相关内容)、我想明天向我的团队解释一下、为什么栅极迹线会因更宽而受益、以及探测栅极迹线有什么作用？

您好、Tim、

有些东西很糟糕、我花了两天时间去寻找结果是冷焊料的东西。  我在 RT 和 GND 之间添加了一个220pF 的电容器(我没有100pF 的电容器)、它没有产生任何影响。 我还让我们的一名技术人员在 FET 的栅极和引脚6之间焊接一根导线。 它不是理想的、但它应降低电感。 这也没有什么不同。 我还用8.2nF 电容替换了 C3、用18.2k Ω 电阻替换了 R10。 这实际上有所帮助。 那么、现在的情况是：

1) 1)负载调节并不出色。 Vout 随负载上升。 在中负载时、Vout 可能比空载时高10%。 我猜这与 FB 处的噪声有关。 我不认为这会对我们的应用造成问题、但我使用我们的巨型 LED 阵列运行它、它找不到稳定的工作点。

2) 2)电流限制是特殊的。 如果我用示波器探头探测栅极、则它工作正常。 如果我不这样做、那比原来好、但也不比我在电路板上操作之前好很多。

我对 PCB 布局的下一个修订版进行了一些更改：

1) 1)更宽的栅极布线

2) 2)为 RT 和 ADJ 的电容器接地添加了空间。

3) 3)添加了电流感应电阻器的 Isen 和低侧之间的串联封装。

4) 4)从数字电路下方移除了电源平面、而是使用布线将其连接起来。

5) 5)将输入和输出电容器更改为陶瓷电容器。

6) 6)增加了电感器的值

一些问题：

1) 1)我将栅极布线弹出到底层。 我知道过孔会增大电感。 这会是个问题吗？

2) 2)您认为 Vin 和 Rt、Radj 和 Cadj 之间的扼流圈是否有用？

3) 3) 3)您认为 Vout 和 RFB 之间的扼流圈是否有用？

4) 4) FB 处的小型旁路电容器是否处于工作状态？ 那里仍然有很多高频噪声。

5) 5)为什么栅极上的示波器探针有助于限制电流？ 电气上、它有什么作用？

6) 6)为什么您怀疑电压调节效果不佳？

谢谢、祝您假期愉快！