[参考译文] LM5176：直流调节未稳定到稳态输出

您好、Rachel：

电感器电流限制由您使用的感应电阻器定义和设置、因此器件本身不定义可通过 MOSFET 提供的电流大小。

您能否尝试将检测电阻从10m Ω 降低到较低的值？ 此外、当有负载高温、负载仍处于24V 的极限状态以及输出电压显示为三角形时、您能否尝试测量 CS 到 CSG 引脚的电压？

还请测量输入电压。 如果在增加负载电流时电流下降、则电感器中需要更多电流来提供输出电压。

此致、
布里吉特

尊敬的 Brigitte、感谢您的快速响应；请在下方查看我的答案

您能否尝试将检测电阻从10m Ω 降低到较低的值？

是的、您能否确认我们的 Rsense 计算符合预期？

Rsense = 80mV/ILOAD - I load 最大为6A、因此保守估计、80mV/8A = 10m Ω

Im 电流将总 输入限制为6A、您认为有必要尝试更小的 Rsense 值吗？ 在8欧姆时、我的输出电子负载应仅消耗24/8= 3A 的电流(并通过器件的电流测量验证)。

此外、当有负载高温、负载仍处于24V 的极限状态以及输出电压显示为三角形时、您能否尝试测量 CS 到 CSG 引脚的电压？

在未连接负载的情况下、电压峰峰值至峰值 Rsense 为0.3V、在连接负载的情况下、电压峰峰值至峰值为3V。  

还请测量输入电压。 如果在增加负载电流时电流下降、则电感器中需要更多电流来提供输出电压。

我确认即使是使用8欧姆负载、 LM5176的输入也稳定在24V。  

您好、Rachel：

如果输入电压与输出电压相同或更高、则您需要正确计算感应电阻器。 在升压模式下、电感器电流可能远高于输出电流。 您提到最低输入电压为20V、但您能否在施加8欧姆负载时测量输入电压、看看它是否可能下降？

在升压模式下、CS 到 CSG 应该是低于120mV 的信号、在降压模式下应该是80mV 的信号。 您是如何测量的？ 您能否共享测量结果？

另外、请分享使用24V 输入时的测量结果。

请使用快速入门计算器检查原理图： https://www.ti.com/lit/zip/snvc208

此致、
布里吉特

Brigitte、在环境方面、最低规格为20V、但我们用的是24V 的现成交流/直流电源。 我们使用 LM5176的原因是、我们的负载需要非常严格的稳压电源、而我们无法通过现成的电源进行验证。  因此、我上面的回答是使用24V 输入进行的测量-由于这是预期的使用用途、我一直专注于使用该输入进行测试、但如果有用、我将能够在20分钟内设置和获取20V 输入的输出屏幕截图。

我认为该元件可以支持升压和降压模式之间的切换、那么 如果不同的模式需要不同的检测电阻器尺寸、我们如何做到这一点？

我用连接到示波器的电阻器上的一个探头测量 CS 与 CSG 之间的电压。 这些本来应该是供我个人参考的图像、但您可以在这里看到我是如何根据信号线路2的 Vpp 值进行测量的

8 Ω 负载：

无负载：

我现在无法使用您电子表格中的宏、但我们将设计中的所有值基于 webench 工具、该工具似乎计算出相同的值。 似乎我无法在此论坛中将结果作为文档附加

我确认了在强制为仅升压模式(Vin=20V)时 VCS-CGS 为0.5伏、因此不触发电流限制。

您好、Rachel：

对于不同的模式、不需要不同的检测电阻器、您只需要确保检测电阻器足够小、以便它可以检测最低输入电压下所需的峰值电感器电流。 与降压模式相比、该器件在升压模式下具有更高的限制。

测量结果表明电流检测信号具有高纹波。 如果将电容器从 CS 增加到 CSG、而不是从47pF 增加到100pF、会发生什么情况？

CS 到 CSG 的信号很难测量、会有一些尖峰、但仍然应该是有尖峰的三角信号、并且不会如测量中所示显示出弯曲情况。 您使用什么来测量该信号？ GND 的鳄鱼夹？ 如果是、请将其移除并使用弹簧式连接。

此致、
布里吉特

尊敬的 Brigitte：

再次感谢您的帮助。 我将电流检测电阻下移至4mA、此时电压已稳定。 我希望您能帮助我们了解我们误解了数据表的方面。

对于降压模式、我们在前面讨论过、这很好。

i、l、峰值为瞬时浪涌电流、还是应该取一个波形的平均值？ 我在 FET 树中测量了整个电感器上的电流、见下图(使用4m Ω Rsense)

假设其均值、10m Ω 对于此配置应该没有问题(这就是我使用 TI 的计算器得到的结果)、但我们看到它受到电流限制。 我想把4m Ω 放在我们的设计,但我需要知道为什么10m Ω 不工作,以证明它给我的上司. 在减小检测电阻值时、我们是否需要注意任何限制或后果？

此致！
雷切尔

您好、Rachel：

您能否测量转换器启动时的输入电压、输出电压、感应电阻器信号和 UVLO 信号？

在启动期间、输出电容器为空、当 UVLO 电压设为低电平时、可能会导致电流消耗增加。 因此、这可能是需要较低检测电阻的根本原因。 但如果您提高 UVLO 电压电平、或许可以使用更高的检测电阻。

此致、
布里吉特

是的、我看到的内容如下：  

黄色=输入

红色= UVLO 节点

蓝色=输出电压

绿色= V 穿过 Rsense

我在检测电阻上没有看到压降尖峰。 这些结果符合您的预期吗？  

您好、Rachel：

下面我将向大家展示感应信号应该是什么样的：

它应该是流经低侧晶体管的电流的副本。 是的、在上升沿和下降沿都有尖峰、这些尖峰应通过 CS 和 CSG 引脚之前连接的 RC 滤波器滤除。

我在测量中看到的尖峰非常高、尤其是如果您不在电阻器上进行测量、而是在检测引脚上进行测量。

LM5176提供逐周期电流限制、以防止出现过流和短路情况。 在降压运行模式下、CSG 和 CS 引脚两端感测到的谷值电压限制为 VCS (BUCK)=80mV。 如果在降压开关关断期间检测到的电压未降至此阈值以下、则高侧降压开关会跳过一个周期。 在升压操作中、CS 和 CSG 两端的最大峰值电压限制为 VCS (BOOST)=120mV。 如果低侧升压开关中的峰值电流导致 CS 和 CSG 上的电压超过此阈值电压、则升压开关将在时钟周期的剩余时间内关闭。

电流尖峰可导致电流限制事件、从而使器件进入断续模式。

请尝试在您的设计中将 CF 提高到100pF、然后我认为您可以再次将感应电阻器的值提高到更高的值。

此致、
布里吉特

由于您之前的建议、这种配置的 Rsense 都为4m Ω、CF 也为120pF。 但我可以使用更大的 CF 来试验该测试、然后看看我们是否可以将感应电阻器