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[参考译文] LM3150:Vout 和纹波太高、随 Vin 增大

Guru**** 2473270 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3150

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/682241/lm3150-vout-and-ripple-too-high-increasing-with-vin

器件型号:LM3150
Thread 中讨论的其他器件: 鳄鱼

大家好、

我目前正在努力让 LM3150运行。 计划提供三种电压:输出电压3.3V、5V 和12V、输出电流:6A。 VIN 12-24V (当 Vout = 12V 时、Vin > 15V)。 该原理图基于 Webench、略有偏差(此处所示为3.3V 版本):

(隐藏底层上的 GND 多边形。 电感器下方的粉色形状是顶层的禁止区域)

在测试中、输出电压和输出电压纹波随着输入电压的增加而稳定增加。 当提供24V 电压时、这些值会变得很高、例如、对于3.3V 稳压器、最高4.1V RMS 和近400mV 峰峰值电压。

(请注意、在此测试中、Ron 从75k 增加到100k、这并不完全有帮助)

将电感增加到10uH 并消除 CFF (与数据表中的示例相比、560pF 看起来很高)、可以在一定程度上减少症状。 增加负载(2欧姆绕线电阻器)的情况变化不大。

另一个特殊问题是5V 稳压器。 它似乎在非连续模式下运行、开关周期短、以过高的输出电压结束、随后在大约1秒内衰减至标称值。 其他稳压器不会表现出这种行为。

到目前为止、我还不知道下一步要做什么、因此感谢您的任何帮助!

此致

Reinhard

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    您好 Reinhard、

    我已将您的帖子转发给负责此设备的人员。 他们很快就会作出回应。

    感谢您的耐心等待。

    David。
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    您好!

    有新消息吗? 很抱歉没有耐心、但降压转换器是我们继续项目之前的最后障碍。

    谢谢!

    Reinhard

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    Reinhard、

    很抱歉耽误你的时间。

    首先、让我们尝试探测 FB 引脚。 这样、我们就可以看到 IC 的性能。

    2.我还建议在输出端添加一个低值 HF 陶瓷电容器。 1uF 应该是好的。

    3.您也可以尝试在大容量电容器的+端子处将 FB 连接到 VOUT。 这可以在布局的底层完成、或现在进行测试、切断布线并将电线连接到该端子。

    4.切断引脚上的 SGND 覆铜、使 SGND 仅连接到 IC 下的 DAP、而不连接其他任何地方。 噪声可能会通过这些 SNUD 耦合。

    我会继续思考这个问题。 返回到我、我们将继续调试。

    Sam
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    非常感谢您的回答!

    1)这是 FB 引脚的外观(Vin24V、Vout 3.3V)。 纹波振幅类似于 Vout。

    2) 2)输出电压上的1uF 电容会使纹波变得更糟。

    VFB

    输出电压

    再进一步、添加一个陶瓷10uF 电容器将稍微减少纹波和电压误差。

    输出电压

    和 VFB

    3) 3)将 Cout 直接连接到 FB、因此将 Vout 设置为0.6V (如果我在这里误解了您的意图、请更正我)

    4) 4)在引脚5和9 (SGND)外部切割 GND 平面没有明显的影响、但很难看到我是否完全切割。

    请注意、在进行这些测试后、我再次将其连接到一起、魔烟离开了 LM3150、现在引脚2和3旁边的位置被视觉损坏了。 该 LM3150之前在 Vin=24V 时过热、因此它可能已经被所有测试损坏了。 我需要构建一些新的测试板。

    到目前为止、我看不到解决方案。 也许在输出端添加一个大(>=100uF)陶瓷电容器是一个有用的权变措施、但我觉得这并不能解决我的设计中的核心问题。

    Reinhard

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    Reinhard、

    我同意,我们需要找到这一问题的根本原因。

    我想知道接地的布局。 您能否拍摄以下内容的示波器截图:

    • ICP1和 P2上相对于 GND 的 VCC 引脚
    • IC 的 VIN 引脚相对于 P1和 P2上的 GND
    • IC 的 SGND1引脚相对于 P1上的 GND
    • IC 的 SGND2引脚相对于 P1上的 GND

    谢谢、

    Sam

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    Sam、

    在最后一个板死后、我构建了一个新板。 它不包含上述任何测试修改(例如切割 SGND 外部的 GND 多边形或 Vout 上的陶瓷电容器)。

    第一个屏幕截图始终与 P1相关。 由于距离较大、这些测量都是通过探针上的接地线(鳄鱼夹)进行的、而之前的测量是通过接地弹簧进行的、因此它们可能会包含更多的噪声。

    IC 的 VCC 引脚相对于 P1和 P2上的 GND

    IC 的 VIN 引脚相对于 P1和 P2上的 GND (直流耦合、在这里没什么可看的)

    IC 的 VIN 引脚相对于 P1和 P2上的 GND (交流耦合、在这里没什么可看的)

    IC 的 SGND1 (引脚5)引脚、相对于 P1和 P2上的 GND

    IC 的 SGND2 (引脚9)引脚相对于 P1和 P2上的 GND

    再次感谢!

    Reinhard

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    Reinhard、

    是的、这似乎是由布局引起的。 以下是我的想法:

    • 向上移动 CVCC 并向左移动一位以使 VCIN 非常靠近引脚。
    • 将 FB 电阻器放置在非常靠近引脚的位置
    • 使用较粗的迹线连接到 VIN。 如果该布线上的电压具有足够大的纹波、则对 Ron 使用单独的布线。

    一般情况下

    • 减小高 di/dt 布线上的环路面积
    • 减小布线面积并靠近高 dv/dt 布线上的其他敏感布线

    您可以查看 一般规则和建议的布局指南

    Sam

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    非常感谢、Sam!

    我已根据您的建议调整了我的布局、并将了解下一个修订版本是如何产生的。

    Reinhard