• 状态 Resolved
  • 已锁定 已锁定
  • 个回复 15 个回复
  • 名订阅用户 0 名订阅用户
  • 次查看 434 次查看
  • 用户 0 名在线用户
选项
选项
相关

This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] LM5119：降压控制器根据负载和外部电源电压电平产生可闻噪声

admin
Guru**** 1144270 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5119, TPS54061
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/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level

器件型号：LM5119
主题中讨论的其他器件： TPS54061

大家好、e2e-community、
I´m 在交错模式下使用 LM5119降压控制器和 TI TPS54061提供的外部电源来降低功率耗散、如下面的原理图所示。
主要参数为：48V 输入电压、24V 输出电压、最大10A 负载。
在测试新硬件期间、我注意 到可闻噪声、具体取决于负载条件以及外部电源电压的电压电平。 因此、正如我研究过的、我发现稳压器有时会跳过脉冲、有时会延长脉冲、当这种行为在耳戴式频率范围内发生时、在 PCBA 旁边会很明显。

为了确定电路的尺寸、我 遵循 LM5119_Quickstart Exel 工作表。
e2e.ti.com/.../LM5119_5F00_QuickStart_5F00_TI_2D00_e2e.xlsx

 下面的第一个测量显示了开关节点及其无负载电感器电流。
第二次测量显示了10A 负载期间的两个节点。 我认为该行为在 LM5119数据表中被描述为次谐波振荡、并且我调制了 R_ramp 电阻器和 C_ramp 电容器、这已经改善了行为。 这是非常大的噪声、上面的原理图和 Excel 中已经包含了器件更改。


在进一步测试中、我禁用了10V 外部电源并在 VCC1和 VCC2引脚上启用了 LM5119内部稳压器、这似乎也改善了行为(=更少的脉冲长度变化=更低的可闻噪声)。

I 过程  通过断开 V1和 V3的阳极并将实验室电源电压馈送到 VCC1/2引脚来修改外部电源电压。
将实验室电源设置为10V 时、各种脉冲长度仍会在耳戴式范围内发生、对于 C2、负载为20A 时、频率为18kHz 以下。

在实验室电源设置为8V 而不是10V 的情况下、以下示例中的频率为23.5kHz、在20A 负载下不再明显。

在此之后，我决定在这个论坛上寻求帮助。
使用外部电源电压时是否有建议的范围？ 数据表中显示了 VCC 引脚

我仍然需要修改10V 稳压器的电阻分压器、将其设置为8V、并在负载条件下进行检查。

提前感谢和 BR
弗洛里安

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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！

    我正在查看此主题、下周初将发布我的答案。

    此致

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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。

    非常感谢、谢谢。

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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、Florian、

    VCC 电源电压电平不应影响次谐波振荡。 VCC 电源电压对驱动器死区时间有一定影响。 在较低的 VCC 电平下、死区时间较长。  

    请您执行以下操作：

    1 -将栅极驱动电阻器从2.2欧姆更改为5.1欧姆、然后尝试使用外部10V 电源

    2 -将 R39更改为10欧姆、将 R40更改为29K、并测量10欧姆电阻器上的环路

    如果更改栅极驱动电阻器会消除可闻噪声、请告诉我。

    此致

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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、Mahmoud、
    感谢您的回答。
    关于1-：
    我将所有栅极电阻器更改为4.75 Ω(实验中不提供5.1欧姆电阻)并施加满载(每个输出24V/10A)、并且似乎可以使用10V 外部电源改善行为。
    如 C1下方的测量值所示(黄色)正常、下方的测量值显示稳定的占空比(绿色箭头)。
    通道 C3 (蓝色)仍然缺少一些脉冲、占空比就在这里(红色箭头)。

    我通过将 Hox 栅极电阻器更改为10欧姆并将 LOX 栅极电阻器保持在4.75欧姆、得到了进一步的改进。 ´m、在没有可闻噪声的情况下、我仍然无法向稳压器施加满负载。 您是否对此问题有过建议、例如进一步改变栅极电阻器？

    关于2-：
    我´ll 这样做。 如果我理解正确、您希望我测量控制环路稳定性(增益和相位裕度)？

    BR
    弗洛里安

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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。

    我在 TPS54061稳压器的10V 正常电源下进行了一些额外的测量。
    C3：SW1、C2：HO1 (带10 Ω 栅极电阻器)、C4：LO1 (带4.7 Ω 栅极电阻器)
    无噪声正常运行：

    在特定负载条件下的"噪声"运行：

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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。
    [引用 userid="40629" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4507894 #4507894"]2-将 R39更改为10欧姆、R40更改为29K 并测量10欧姆电阻器上的环路

    我根据请求进行了更改、这是无负载的结果。 我使用波特100进行测量、基本上遵循了他们在 Omicon-Lab： 直流/直流转换器稳定性测量(omicron-lab.com)中的应用手册

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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 Florian、环路看起来稳定。

    1 -您是否在满负载时测量了环路？  

    2- Rramp (R19、R20)和 cramp (C8、C9)的实际值是多少。 原理图显示127K 和1nF。

    3 -您是否尝试了 Rramp 下限值、即120K 或110K？

    4 -您到目前为止尝试了什么 Rramp 值？

    5 -您可以将 C21、C22增大到10nF 吗？

    我认为问题是由斜坡补偿和噪声引起的。

    此致

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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、Mahmoud、
    关于您的问题：

    [引用 userid="40629" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4509708 #4509708]1-您是否在满载时测量了循环？  [/报价]

    没有、它是在某些控制器的空载预期下测量的、我 估计它大约为200mA。 我´ll 在本周的满负载下测量它。

    [引用 userid="40629" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4509708 #4509708"]2-斜坡(R19、R20)和 cramp (C8、C9)的实际值是多少。 原理图显示127K 和1nF。[/quot]

    是的、这些是实际值。

    [引用 userid="40629" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4509708 #4509708"] 3-您是否尝试了 Rramp 更低的值，即120K 或110K？

    我尝试了120K 和127K。 请参阅下面的下一个答案。

    [引用 userid="40629" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4509708 #4509708"] 4-您迄今为止尝试过的斜坡值是多少？

    200k -完全不好-发生次谐波振荡
    120k 和127k -在特定负载条件下、在所有栅极上添加4.7Ohm 栅极电阻器会得到改善、在 LOx 上保持4.7Ohm、在 Hox 栅极保持10Ohm 的性能会得到进一步改善。

    [引用 userid="40629" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4509708 #4509708"] 5-您是否可以将 C21、C22增加到10nF？

    是的，我´ll 试一下。

    谢谢您和 BR
    弗洛里安

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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 Florian、

    您是否会详细说明降低斜坡时的负载条件？ 稳定时和不稳定时的电流范围是多少？  

    您是否尝试 在不同的电源输入电压下检查它？ 如果系统可以接受36V、60V？

    此致

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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。
    [引用 userid="552375" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4510909 #4510909"] 5-您是否可以将 C21、C22增加到10nF？

    我将这两个值都更改为10nF、但没有任何改善。

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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。
    [引用 userid="40629" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4509708 #4509708]1-您是否在满载时测量了循环？  [/报价]

    这是在10A 负载下。

    这是负载为20A 时的环路。

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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。

    关于 降低斜坡时的负载条件、您是否会给出一些详细说明？ 稳定时和不稳定时的电流范围是多少？ 4 -到目前为止、您尝试了什么 Rramp 值？ (我似乎不能再引用这两个题了...)

    我尝试了

    • 200k：在输入电压为48V 时、仅空闲负载(~200mA)时已经不稳定
    • 127K：在48V 输入电压下稳定至17A
    • 100K：今天试过、在48V 输入电压下、我能够消耗20A 负载
      下面显示了 SW 节点和电感器电流(交流耦合)的测量结果。

    Rramp 100k、cramp 1n、48V 输入电压、20A 负载：

    [报价 userid="40629" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4511650 #4511650">您是否尝试 在不同的电源输入电压下进行检查？ 如果系统可以接受36V、60V？[/quot]等电压

    下面的测量显示了 SW 节点和导管电流。 您能从它们得出什么结果吗？ 在我看来、在下面给出的 Rramp 和 cramp 中、稳压器接受标称电压、接受更高的电压、但在较低的电压下有困难。
    根据数据表中的图11、300kHz 时的最小占空比为0.9、应能够处理所需的24V/35V=0.7占空比。
    100k/1n，35V 输入电压，空闲负载(200mA)：

    100K/1n、35V 输入电压、15A 负载、不稳定；

    100K/1n、58V 输入电压、空闲负载(200mA)：

    100K/1n、58V 输入电压、20A 负载、不稳定：

    BR &谢谢你。
    弗洛里安

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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。

    你(们)好

    今天是美国的假期、Mahmoud 明天会回来。

    此致

    Yihe

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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、Florian、

    这个问题似乎与斜坡优化有关。 当您更改 VIN 时、较低输入电压下的次谐波会更差、因为占空比更高。 更高的占空比需要更多地关注斜率补偿。 我了解该设计在100K 斜坡下工作正常。 对吗？

    此致、Mahmoud

  • 0
    TI__Guru**** 1144270 points
    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。
    [引用 userid="40629" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1195265/lm5119-buck-controller-makes-audible-noise-depending-on-load-and-external-supply-voltage-level/4518624 #4518624"]问题似乎与斜坡优化有关。 当您更改 VIN 时、较低输入电压下的次谐波会更差、因为占空比更高。 更高的占空比需要更多地关注斜率补偿。 我了解该设计在100K 斜坡下工作正常。 是这样吗？[/引述]

    您好、Mahmoud、现在在35V-52V 的100k/1n 下工作。 我n´t 需要调查它在32V 以上工作的原因、但我认为这是一个单独的问题。
    我在´s 中发现了一个 Isse、当电路板安装到冷却板上时、在该布局中存在意外的电流电容路径。 删除此连接已极大地改善了行为。

    感谢您的支持。
    BR Florian