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[参考译文] LM5122-Q1：两相升压转换器有一个相位(从器件)、其中高侧器件(HO)会随着输出电流的增加而停止切换。

admin
Guru**** 1637200 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5122ZA, LM5122, LM5122EVM-2PH
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/1257647/lm5122-q1-two-phase-boost-converter-has-one-phase-the-slave-for-which-the-high-side-device-ho-stops-switching-as-the-output-current-increases

器件型号：LM5122-Q1
主题中讨论的其他器件：LM5122、 LM5122EVM-2PH、LM5122ZA

您好、TI 团队、  

我们使用以下运行参数设计并构建了一个两相升压转换器：

  • VIN = 36-53VDC (标称值48VDC)
  • VOUT = 60VDC
  • Pout (持续)= 250W
  • Pout (100ms)≥1kW

我可以私下分享原理图/布局、这在我们的 MNDA 文件中有介绍。 请让我知道我应该发送到哪里。  

我们的问题是、从器件在大约10A 的输出电流下开始时间歇性下降脉冲。 当我们增加电流时、它会完全下降。

我们已检查反馈环路、组件是否正确。 我们还查看并发现计时器电容未放电(例如断续模式事件)。 尽管如此、我们将两个器件之间共享的 RES 网络接地只是为了进行检查、但问题仍然存在。 最后、我们换了器件、问题仍然存在。

我们在布局中注意到的一点是、有一个多边形用于将5122上的 PGND 引脚连接回器件下方的 EP 焊盘(以连接 AGND 引脚)、并且由于某种原因该多边形缺失。 在主器件和从器件上都缺少这些卡、但从器件有问题。 我们尝试通过 在器件顶部放置一根大短接线将 AGND 和 PGND 连接在一起。 然后将该短接线接地至相邻的接地层。

我们还尝试测量 LO 输出信号、并注意到该信号看起来没有下拉至接地(它在负载下拉至1VDC 时相对恒定)。 这使我们想知道 IC 内的死区时间块是否会阻止高侧开启。

我们注意到了其他一些 e2e 文章、在这些文章中、其他工程师遇到了从控制器高侧器件在负载日益增加的情况下掉电的问题、因此我们想知道作为从器件运行的器件是否特别容易受到这种现象的影响。

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    您好！

    感谢您使用 E2E 论坛。
    您可以通过私人电子邮件共享原理图-只需单击我的姓名或选定的私人电子邮件。

    完成后、请同时在此处输入一个 NOT。

    此致、

     斯特凡

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    Stefan、

    我没有通过 E2E 系统看到电子邮件。 但是、我向您发送了一条要求您的电子邮件地址的私人消息。 如果我们今天能将其交给您审阅、我们目前被阻止向客户交付原型产品、经过几次尝试后、我们的大部分故障排除似乎表明在从模式下控制器更容易受到噪声的影响。

    您能告诉我栅极驱动输出的最大压摆率是多少吗？ 另外、您能否告诉我器件内部的哪些块(除了死区时间块之外、可能会导致高侧驱动器开始降低脉冲？

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    您好！

    到目前为止、我尚未收到数据、但请注意、对于原理图和布局审核、我们通常需要2-3天的时间。

    此致、

     斯特凡

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    您好！

    您能否尝试生成在一个图像中包含布线和组件标识符的布局图像。

    复习所提供的文件是一项巨大的工作、以确定在何处放置和如何连接它。

    此致、

     斯特凡

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    你好,斯特凡,我刚刚回应了私人信息,并包括了外层为你丝网。 希望这将为您提供所需的一切。

    需要注意的一点是、我们能够通过使用更激进的缓冲电路减慢栅极速度、来增加高侧器件开始出现下降的阈值。 LM5122的最大 dV/dt 是多少？  看起来 LM5122的最大 dV/DT 低于我们正在移动的速度。

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    你好,斯特凡,我刚刚回应了私人信息,并包括了外层为你丝网。 希望这将为您提供所需的一切。

    需要注意的一点是、我们能够通过使用更激进的缓冲电路减慢栅极速度、来增加高侧器件开始出现下降的阈值。 LM5122的最大 dV/dt 是多少？  看起来 LM5122的最大 dV/DT 低于我们正在移动的速度。

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    另一个参考点是我们发现它似乎相关的 E2E 帖子。  

    这可能与抖动问题有关。 您是否见过通过提供外部同步时钟解决此问题的任何情况？

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    尊敬的 Cody：

    您是否收到我们提供的任何更新？
    如果没有、您能否同时向我发送您为 Stefan 准备的详细信息？
    如果您不能在公开论坛中透露信息、请随时通过私人消息发送信息。

    谢谢、此致、
    尼克拉斯

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    遗憾的是、我们没有。 我们确实遇到了这个问题-在从模式下使用 IC 时、一切都开始指出一个未被透露的问题。 我将向您发送一条私密消息。

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    尊敬的 Cody：

    感谢您通过 e2e 联系我们。

      今天是银行假日。  请预计在星期三之前回复。

    此致、

    冯志

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    斯特凡？ 尼克拉斯？ 峰值？ 这里有更新吗？

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    尊敬的 Cody：

    很抱歉耽误你的时间。
    我收到了包含原理图和布局文件在内的邮件。

    正如您刚才所说的、将 AGND 和 PGND 分开会对器件产生负面影响、例如两个接地端相互悬空。
    人为连接两个 GND 后、行为是否有任何改善？
    我还注意到在布局文件中、此设计使用散热焊盘、这使得焊接简单、但会对性能、热行为和稳定性产生负面影响。

    两个 LM5122器件在低负载下均能正常工作、并且仅在高负载下在次级器件上显示出异常行为、对吗？
    在运行期间、您是否有显示故障器件开关节点的波形测量？
    如果其中一个器件进入过流状态并且电流检测引脚上的电压高于阈值、我也会感兴趣。

    此致、
    尼克拉斯

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    您好、Niklas、

    感谢您的答复。 以下是您的问题的答案：

    两个 GND 人为连接后，行为是否有任何改进？

    没有,我们用一个大规格的实心导体硬连接了两个,它没有任何效果。

    我还注意到在布局文件中，该设计使用散热焊盘，这使其易于焊接，但会对性能、热行为和稳定性产生负面影响。

    散热焊盘稍微过激进、会在下一次构建时最大限度地减少。

    两个 LM5122器件在较低负载时工作正常，并且仅在高负载时在辅助器件上显示异常行为，正确吗?

    主器件在高达甚至高电流的情况下都非常可靠。 该器件中的压摆率可以顺利达到12V/ns。 从器件在7V/ns 周围开始下降高侧脉冲。

    如果其中一个器件进入过流状态，且电流感应引脚上的电压高于阈值，我也会对此感兴趣。

    两个器件均未接近电流限值。 实际上、我们可以在主器件中将3m Ω 感应电阻与5m Ω 电阻交换、在不下降任何脉冲的情况下产生将近2倍的从电流。  

    我们已为两个器件将 RES 引脚接地以避免断续模式。 我们已尝试在外部对两个器件计时、并对馈入 FB 引脚的电压进行了滤波。

    屏幕截图如下：

    正确操作 ：



    高侧开始使脉冲丢失：

    高侧未激活：


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    TI__Guru**** 1637200 points
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    出于 价值考虑、其他人似乎也遇到了此设备同样的问题：

    https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/545659/lm5122-2-phase-waveform-jitter-on-slave-chip---master-ok?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=LM5122%252520jitter

    从上方：

    "由于 TI LM5122EVM-2PH 在相位2 (从器件)上表现出同样的抖动问题、如果您能够获取其中一个电路板并自行观察相位2波形、我将感到满意。 我们已在半负载和满载条件下对其进行了测试。 EVM 具有28V 固定输出、输入范围为9V-20V。 它仅在大约12-13V 的输入端的第2相(从器件)上表现出抖动。 EVM 具有与我们的同步电路基本相同的同步电路、可追溯到 LM5122数据表。  我将重点介绍从器件相位抖动、而不是相电流不平衡。 我相信、一旦抖动问题得到解决、我们就可以自行解决电流不平衡问题。 我们需要确定 LM5122没有一些固有问题。 此时此刻,我们相信它确实如此。  在您的设计和我们的设计中、两个相位都以相同的频率工作。"



    https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/873392/lm5122-slave-jitter-in-interleaved-mode?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=LM5122%20%22slave%20jitter%20in%20interleaved%20mode%22#

    能否在 EVM 上复制一下？  

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    尊敬的 Cody：

    我对 LM5122的这个问题及类似问题进行了一些内部研究、结果如下：

    这似乎是器件存在的一个已知问题、只有在高负载条件下的多相系统才会出现这种问题。
    还有一个替代版本 LM5122ZA： https://www.ti.com/product/de-de/LM5122ZA
    由于内部布局调整、该器件修复了该误差。
    然而、这个器件只与 LM5122Z 封装(24个引脚)引脚对引脚兼容。 非 Z 封装只有20个引脚、因此需要重新布局才能使用 ZA 版本。

    其他客户也通过增加低侧 FET 的栅极电阻成功地改善了跳过的脉冲。
    该设计似乎使用了 GaN FET、因此我不确定同样的方法是否有效。

    此致、
    尼克拉斯

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    您好、Niklas、  

    非常感谢您的关注、这些信息非常有用。 我们正在制作一个内插板、它允许我们将24引脚放置在20引脚封装上。 我提出的一个问题是、您认为我们是否有任何理由需要同时更改主器件和从器件？ 我们正在考虑只改变现有电路板上的从器件(实施了接地线修复)、以查看是否允许我们实现正常运行。

    我们必须修整引线并手动成形、以将新器件焊接到内插板上、但它确实可以在向客户交付概念验证原型之前在电路板旋转计划中插入更多延迟。  
    如果将来有人遇到这个问题,我们很可能会有库存的这些插板出售,因为最低购买量相当高。

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    TI__Guru**** 1637200 points
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    尊敬的 Cody：

    感谢您的更新。
    如果主(20引脚)器件能够正常工作、我认为没有必要同时更换两个 IC。 在次级相上将主20引脚器件与替换的 LM5122ZA 器件相结合应该没有问题。

    LM5122器件将针对此问题提供更新、因此请随时与我们的 FAE 和营销联系人保持联系、以了解最新消息。

    此致、
    尼克拉斯