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[参考译文] LM74502:浪涌电流的影响

Guru**** 1181680 points
Other Parts Discussed in Thread: LM74502
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/1291939/lm74502-impact-from-inrush-current

器件型号:LM74502

您好!

我在电路中使用 LM74502作为反向保护。

下面是 LM74502部分的原理图。 VIN 上有一个 TVS (SMA24CA-13-F)、电路板上没有用于 VOUT (原理图中的 VIN1_P1至 VIN1_P4)的输出电容器。 不过、这四个输出电源是为用户设计的、因此用户可以将其负载连接到我们的电路板。 负载上可能存在输入电容器、这些电容器实际上是 LM74502的输出电容器。 我们只是无法控制它们的电容。 VIN 的电压范围为5V 至24V。

在我的测试中、我使用24V 作为输入电压、使用与470uF 电容器并联的6 Ω/300W 电阻器作为负载来模拟实际情况。 我注意到在上电时、VOUT、IOUT 和其他一些信号上存在一些尖峰。 请检查下图、并在100ms 后忽略这些波动。 它们可能是由原理图中的"PWRON_B1"信号引起的。 在这个阶段、我只是想了解上电过程中的这些尖峰。

上述情况仅在470uF 电容器与6欧姆电阻器并联时发生。 移除电容器后、可以非常平稳地启动 VOUT 和 IOUT、下图显示了当电容器不存在时 VOUT 和 IOUT 的波形。 请忽略这些负脉冲。

这使我觉得尖峰是由浪涌电流引起的。 另外从第一张图可以看到、"VCAP-VS"(底部的数学通道)在上电过程中难以达到11.6V、它的波动与 VOUT、IOUT、VCAP 和 VS 上的尖峰保持同步、 从 LM74502的 GATE 引脚到 GND、我添加了一个100欧姆电阻器与一个2.2nF 电容器串联、如数据表中的第8.3.3.1节所述、尝试提供额外的浪涌电流控制。 看来这种修改顺利地增加了输出功率、如下图所示。

我的问题是:

1.浪涌电流是否是这种加电不稳定的根本原因?

2.如果上述问题的答案是肯定的、为什么浪涌电流会让 LM74502出现这样的行为? 使用浪涌电流时、为什么信号"VCAP-VS"(因此、VGATE)无法立即达到设计值?

谢谢!

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     Michael、您好!

    感谢您的联系!

    我们是从当地假期回来的。 我们将完成该主题、并在本周五返回。

    此致、

    勒凯什

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    感谢 Rakesh! 期待收到您的建议。

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    Michael、您好!

    请在下方查找我的评论

    1.是的,浪涌电流是导致这种行为的原因。

    2.由于浪涌电流值较高,电源无法提供所需的量。 尝试使用可满足要求且应消除尖峰的电源。

    谢谢。此

    致、 S·迪尔
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    尊敬的 Shiven:

    感谢您的回复。 根据测量结果、浪涌电流的峰值为11.79A。 MEANWELL 的 HRPG-1000-24在测试中用作 PSU。 它的额定电流为42A、所以我认为这个电流值应该足以覆盖浪涌电流的振幅。 我正在思考浪涌电流的高压摆率是否也会在这种情况下发挥作用、但我无法从其数据表中找到相关信息。

    此致!

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    Michael、您好!  

    您能否捕获波形并与以下信号共享波形、

    GATE、SRC、GATE -SRC 和 EN/UVLO

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    您好 Praveen:

    请检查下图。

    这两个图是负载为6欧姆+ 470uF 时的情况。 我不确定、但出于某种原因、现在根本无法升高输出电压。 尖峰仍然存在。 第一张图显示 GATE 和 SHDN (EN/UVLO)、第二张图显示 GATE、SRC 和 V (GS)。

    下面的两个图形是负载为6欧姆+ 220uF 时的情况。 随着负载上的电容降低、浪涌电流看起来更小、但似乎在上电过程中仍有一些挣扎。 我在上电斜率上放大了这些振荡部分、振荡频率在39MHz 附近。 不确定此频率是否由 LM74502某些特性的负载电容决定。

     从 GATE 到 GND、我添加了一个100欧姆电阻器和22nF 电容器以提供额外的浪涌电流控制、在这两个图形中、负载重新更改为6欧姆+ 470uF。 现在、即使使用470uF 电容器、也可以成功提升输出电压、而不会有任何阻力。

    我正在尝试了解为什么浪涌电流会使栅极和 VOUT 在上电期间发生停止、即使 VOUT 最终可以达到其设计值。

    谢谢!

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    Michael、您好!  

    请在绿线范围内分享放大的波形。  

    是否可以在 EN/UVLO 连接到 VS 引脚的情况下进行测试? (这是为了验证  EN/UVLO 信号上受干扰影响导致了该行为)

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    您好 Praveen:

    我在做了一些 FW 修改后的测试、因此波形有一点不同、但在上电期间、振荡仍然存在、即使系统最终可以启动输出功率。

    在下图中、在 GATE 和 GND 之间添加了外部浪涌电流控制电路(100 Ω+ 22nF)。 这三个图形是具有不同水平标度设置的相同信号。

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    Michael、您好!  

    在这种情况下观察到的振荡不是从 LM74502 IC 生成的。 您的系统中是否有噪声源?

    请在靠近 IC EN/UVLO 和 VS 引脚的位置添加去耦电容器至 GND。 添加的去耦电容器应在您观察到的振荡频率下具有低阻抗。 您可以尝试在  EN/UVLO 到 GND 以及 VS 到 GND 之间添加不同的电容器组合、例如0.1uF+0.01uF+0.001uF。  

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    您好 Praveen:

    感谢您的建议。 我将对此噪声(振荡)进行进一步调查和测试。 如果问题仍然存在、我可能会回来讨论。

    谢谢!