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[参考译文] LM3150:稳定性问题。 驱动器输出端的高频振荡。

Guru**** 2494635 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/721685/lm3150-stability-issue-high-frequency-oscillation-at-driver-outputs

器件型号:LM3150

当我以2A 的负载电流运行 LM3150控制器时、晶体管门和"SW"引脚上会出现高频振荡。

当我将输入电压升高到特定值时、这些振荡会令人吃惊。 该值取决于 MOSFET 晶体管。 在该值之后、如果我将输入电压升高1-2 V、则 A amlitude 和该振荡的持续时间增加、那么运行将变得不稳定、并且 higt 侧 MOSFET 将被破坏。

当我在两侧运行带有 IRLML0030的控制器时、该值约为22V

然后、我更改了销毁的高侧 MOSFET、并在低侧使用 IRLML0030、在高侧使用 IRFR1205、并在不发生高达25V 目标电压振荡的情况下达到正常属性运行。

当我在高侧使用 IRLML0030、在低侧使用 IRFR1205时、输入电压的"临界"值被降至7V。 下面是此测试的波形(粉色图是高侧 MOSFET 的栅极、蓝色图是 SW 引脚):

在  "临界"输入电压下、低侧栅极(蓝色)和高侧栅极(粉色)相对于 GND 的波形:

相对于 高于"临界"输入电压的 GND 的低侧栅极(蓝色)和高侧栅极(粉色)波形:

根据数据表、这两种类型的晶体管都适合用于此工作模式(Vin=6...25V;Iout = 2A;Vout=5V;开关频率= 200kHz)。 我不明白他们有什么问题。

当我尝试安装与低侧 MOSFET 并联的散射二极管时、控制器开始使用基于配置的任何晶体管配置、并在输入电压的所有范围内使两侧均具有 IRLML0030。 但我找不到任何信息表明它对操作的稳定性有如此大的影响。

安装附加的1uF bosst 陶瓷电容和470uF 电解输出电容不会发生任何变化。

这种影响还取决于负载电流-在200mA 等较低负载电流的情况下、不会产生这种影响。

PCB 顶部: https://yadi.sk/i/7yLDyYhx3aGUWV 

PCB 机器人: https://yadi.sk/i/bi6b8vvK3aGUW3  

Gerbers: https://yadi.sk/d/jpwujzeI3aGUXH

原理图: https://yadi.sk/i/n_vMb7YI3aGSTu 

除此之外、我还在5V 输出端添加了10uF 陶瓷电容器。  将 R6更改为300kOhm、以实现200kHz 的开关频率。

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    eGor、

    您好! 我将查看这一情况、并尽快返回给您。

    Sam
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    eGor、

    我们的防火墙阻止了 Yadi.sk、因此我今晚必须下载这些文件、明天再回来。 也可以尝试直接将它们连接到这里。

    Sam
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    Sam、

    再次感谢您的回复。

    我在上一个主题中就这个问题写了一篇文章,但由于不同类型的问题,没有集中讨论这个问题。

    在之前的 PCB 中、我删除了散射二极管、并在输出端添加了10uF 陶瓷电容器、其他元件不变。

    我曾尝试直接在此处添加文件:

    e2e.ti.com/.../LM3150_5F00_Sheme.pdf

    e2e.ti.com/.../LM3150_5F00_PCB_5F00_top.pdf

    e2e.ti.com/.../LM3150_5F00_PCB_5F00_bot.pdf

    e2e.ti.com/.../gerbers.rar

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    eGor、

    该 Ton 脉冲远小于 TONmin、因此我们看到控制器故障的一些问题、这在正常运行中是无法找到的。 我的主要理论与 BOOT 有关、因为高侧 FET 在导通时遇到问题。 为了支持这一理论、我看到引导电容器通过长迹线连接。 您可以尝试将引导电容器移至靠近引导引脚的位置、并连接至接近 VT2和 R3的开关。 这肯定会有所帮助。

    我会继续看、但尝试一下、让我知道。

    Sam
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    Sam、
    感谢您解决此问题。
    在 LM3150引脚上安装自举电容器 clos 可以解决这个问题。

    Сontroller μ A 现在可在更恶劣的条件下工作(低侧 IRFR1205和高侧 IRLM0030)、在2A 负载电流下具有全范围目标输入电压。 当高侧 MOSFET 打开时、一个小振铃仍然保持不变、但我认为这与布局的寄生参数有关。
    当 Cboot 位于之前的位置时、该环状旁路电容器会进入控制器内部电路并导致驱动器不稳定。
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    eGor、

    我很高兴这样解决了这个问题。

    重新旋转此板时、请务必参阅 EVM 和数据表。

    Sam