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[参考译文] LM73606:直流/直流转换器的设计问题。

Guru**** 2391095 points
Other Parts Discussed in Thread: LM73606, LMV358

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/717313/lm73606-design-problems-with-dc-dc-converter

器件型号:LM73606
主题中讨论的其他器件: LMV358

858/5000

大家好、我这里有一个采用 LM73606的电路。 问题是、当负载发生变化时、我的电压变化非常大。 我已将电压设置为15V、并将该电压充电至3.8A。 电容器 C155上的电压变化为188mV。 我认为该电压变化太大。 在较高的电流下、电压变化会进一步增大。 目前,我不知道如何实现这一目的。 此电路的问题在于4.5V 至23V 的宽输出电压范围。
是否有任何其他电路的步长在设置范围内不会改变? 步长为256步、步长从20mV 变为450mV。 我希望提出建设性的建议。

线圈是 Coilcraft XAL1010-682MED。

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    用户、

    要确认-您所说的是增加负载时平均直流输出下降、而不是纹波。

    LM73606 (以及所有其他相关降压稳压器)将通过调节感测点(连接反馈分压器中顶部电阻 R65的位置)处的电压来调节电压。 如果所有器件正常工作、则该电压在工作条件下应保持恒定。

    当负载由于这些组件的直流电阻(以及 PCB 上的布线)而增加时、L26和 L34之后的输出电压将下降。 您可以在这些组件之后获取感应点、但这会使环路稳定性方程复杂化、您必须重新计算并重新测试这些方程。

    如果我的评估不正确、请告诉我、我们将继续进行这方面的工作。

    谢谢!
    Sam
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    Sam、您好!

    非常感谢您的回答。 压降直接发生在转换器上。 在 L22和 ST8之间、我的压降为41mV。 L22处的电压已经在188mV 左右一起断开。 我再次采用 EVAL 板、并使用560k 至40k 的固定电阻比对其进行了测试。 根据这些值、我的输出电压也为15.6V。 但是、电压在188mV 时再次发生分压。 接下来、我将电阻减小到56k 和3.9k。 但是、电路的性质没有任何变化。 我也将线圈增加到了18μH μ m、但没有成功。 我有点不清楚我能品尝到什么。

    除此之外、我的设计中的开关稳压器和线圈将达到100°C 高温。 我认为这有点太热了。 我仍然不确定我可以在那里改变什么。

    此致、Philipp
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    菲律宾、

    ST8是什么意思? 我在原理图上看不到这一点。

    好的、我们排除了电感器和反馈电阻器。 布局如何? 您也可以共享布局吗?

    热电感器-这是原理图中的电感器吗? 确保均方根电流额定值可接受、检查饱和电流、并确保磁芯对于开关稳压器是可接受的。

    Sam
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    Sam、您好!
    ST8是电路输出端的插头。 测试点 TP14和 TP15的后面。
    功率电感是 Coilcraft XAL1010-682MED。
    DCR 8.9mR、SFR 14MHz 典型值、Isat 21.8A、IRMS 14A @ 20°C 上升。 我认为、电感应尤其适合低直流电阻。 当然、我要添加布局、但我对 EVAL 板上的电路也有相同的问题。 我省略了组件中的标签、使其更清晰一点。 组件排列在顶层。 下面是 GND 层。 我是否隐藏在图片中。 没有线路只有接地连接。 过孔没有散热焊盘。 在底层、从上方复制表面、通过导热箔将热量释放到铝板上。

    此致、Philipp

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    菲律宾、

    我肯定会期望从 L22下降到 ST8、但根据我的理解、您会看到 L22下降、在连接 R65的迹线处测量。 这可能是由布局造成的。 我看到 SW 通过 L22到达输出电容器。 它连接到从图片右侧到左侧的平面(通过图片切断处下方的连接)、其中 R65感应 VOUT。 应直接在输出电容器靠近 L22的位置采用该感应点。 它现在的方式意味着无论电流在同一路径下如何、您都将从 VOUT 到 R65获得压降。

    我还看到 FB 布线直接在 SW 节点平面下布线。 这个有噪声的 SW 节点可能会注入 FB 引脚、这可能会导致调节不良。 您可以尝试切割该迹线并将一根导线从 FB 连接到 IC15-B、以查看情况是否如此。

    您说您也会在 EVAL 板上看到这一点。 您是如何进行这些测量的?您正在进行哪些修改?

    Sam
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    Sam、您好!
    是的、在线圈和插头之间的迹线上、我的压降为41mV。 负载下的输出电压下降230mV。 其中、只有41mV 是由于插头和线圈之间的导线和滤波器造成的。


    对于在 SW 表面下方运行的电缆、两者之间仍有一个封闭的质量表面。 因此,我认为这不会带来问题。 但我可以在下一个版本中更改路由。

    图片中间是用于调节两个稳压器电压的 LMV358和 MCP4661。 图片上看不到第三个稳压器、我认为这会变得太混乱。

    在中

    我对 EVAL 板进行了一些更改。 我将输出电容器替换为与我在印刷电路板上使用的电容器相同的电容器。 我为 Coilcraft 线圈交换的电感。 我已调整 FB 网络、以便获得15.5V 输出电压。
    为了进行比较、我再次订购了一个新的 EVAL 板。 这些值​​通过数字万用表进行测量。 使用示波器、我在输出端测量了30mV 的纹波电压。

    此致

    菲律宾

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    Sam、您好!

    我再次使用 EVAL 板进行了测试。 我禁用了自动模式、并使用 FPWM 和100k RT 操作直流/直流转换器。 然后输出电压保持恒定、我只有轨道和滤波器上的压降。

    我更愿意在自动模式下操作直流/直流转换器、以便在宽电压和电流范围内实现更高的效率。
    这可能有助于您进一步限制我的控制器问题。

    此致

    菲律宾

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    菲律宾、

    因此、似乎 EVM 与您在电路板上看到的问题不同、对吧?

    因此、在正常运行时、您会看到与输出电流成比例的输出电压下降。 这必须由 VOUT 电容器和 IC 的 FB 引脚之间的某个电容引起。 请确认以下内容:

    • 在所有负载期间、IC 的 FB 引脚为1V
    • R65 VOUT 焊盘上的电压存在压降问题
    • IC15-B 的引脚5也存在压降问题

    Sam

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    Sam、您好!
    我认为两个电路板上的压降是相同的误差。 我还移除了电路板的整个 FB 调节、并替换为两个电阻器。 遗憾的是、我无法轻松更改 PCB 上的模式。 为此、我必须对 LM73606进行解焊。 我不明白为什么 EVAL 板上的自动和 FPWM 模式之间存在差异。 数据表显示在第13页:

    模式设置只影响轻负载时的运行。如果负载电流高于上面讨论的 DCM 和 PFM 边界条件、则没有差异。

    那么、在这两种情况下、输出电压是否应保持不变?

    此致

    菲律宾

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    菲律宾、

    当器件在 DCM/PFM 之外运行(更高的输出电流)时、VOUT 调节没有差异、因此在这两种情况下、输出应保持不变。 唯一的区别是轻负载条件下的输出在 PFM 和 FPWM 之间调节不同、但两者仍应正确调节。

    请确认以下内容:

    • 在所有负载期间、IC 的 FB 引脚为1V
    • R65 VOUT 焊盘上的电压存在压降问题
    • IC15-B 的引脚5也存在压降问题

    Sam

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    Sam、您好!

    我不使用印刷电路板进行测试。 我现在使用 EVAL 板进行测试。
    www.ti.com/.../snvu579.pdf

    我在第6页的 PDF 中提供了有关 R1 R2和 R4的反馈。

    我现在在自动和 FPWM 模式下进行了测量:


    FB 网络的电阻值:

    R1 = 10R
    R2 = 56k
    R4 = 3.9k

    输出中6个10μF 50V X7R 电容器
    l XAL1010-682ME

    因此、我可以确认直流/直流控制器导致的压降。
    我无法调查我自己的印刷电路板上的行为、但如果问题也发生在 EVAL 电路板上、则可能不是由于我的印刷电路板上的开关。

    要回答您的问题:

    FB 引脚并非始终处于1V
    R1 (R65)也存在压降。
    R4 (引脚5 IC15-B)上也存在压降。

    此致

    菲律宾

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    菲律宾、

    这些数字在器件规格范围内、但数据表显示 FB 电压不应随温度漂移太大。 您是否使用非常靠近 IC FB 引脚和 AGND 引脚的双绞线和万用表来测量此情况?

    Sam
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    Sam、您好!

    是的、我直接在直接连接到 AGND 和 FB 的电阻器上测量 EVAL 板上的电压。 不能是明显的压降。 我还能做些什么来控制问题?

    此致
    菲律宾

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    用户、

    您是否指的是空载和满载之间的差异? 我被误解了、我认为您正在比较一些负载与满载。

    在这种情况下、这是完全正常的。 输出不会下降。 自动模式/PFM 在无负载时的平均输出高于 FPWM。 PFM 将为输出电压充电、然后关闭以节省功耗、直到输出电压达到阈值。 该纹波设计为足够小、不会中断电路运行、但足够大、能够充分利用休眠关断时间效率增益。

    请参阅  数据表中的图45和46。

    Sam