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[参考译文] LM5118EVAL:800mV 输出

Guru**** 2507255 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5118, LM5118EVAL

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/1218900/lm5118eval-800mv-output

器件型号:LM5118EVAL
主题中讨论的其他器件:LM5118

我尝试修改 LM5118EVAL 以输出25V。 我需要能够使用17-60V 输入提供1A 电流。 我结合使用了 LM5118数据表、Excel 快速入门计算器和 WEBENCH 来帮助我进行设计。  

我在输出端看到的是800mV、而不是25V、我不知道为什么。 VCC 引脚的读数为7V、EN 引脚的读数为13V。 我发现奇怪的一点是、当24V 连接到输入时、UVLO 引脚的读数低于1.23V、 但当我将输入电压升高到足以使 UVLO 引脚高于1.23V 时、我仍然看不到输出有任何变化、因此我不认为这是根本原因。 下面是我在 HO 引脚上看到的、我认为这很奇怪:

我用 SK5200AFL-TP 替换了这两个二极管、以尝试减小解决方案尺寸。 它可以支持200V 5A、所以我认为它很好、但我可能缺少其他东西。 我还将 Q1替换为 SIR516DP-T1-RE3、因为 WEBENCH 设计有一个支持100V 功能的 MOSFET 用于 Q1、我希望确保 I 至少与电流和电压额定值的建议值相匹配。

我选择的无源器件与 WEBENCH 设计中的无源器件之间没有任何重大差异。 我能想到的最大问题是评估板(用于控制自动切断与恢复时序)的 C21根本不在 WEBENCH 设计中。

下面是我的电路板的图片:

这是 WEBENCH 电路:

如果您有任何建议、请告诉我。

谢谢

加勒特

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    您好、Garrett:

    您观察到 UVLO 小于1.23V、这意味着"存在电流限制故障的时间超过256个时钟周期、稳压器将进入电流限制断续模式、UVLO 引脚将被内部开关拉低"。

    我建议您为输入和输出添加一些大容量电容器。

    此致、

    冯志

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    这些都是空载的、因此我不确定电流限制故障会来自哪里。 如果存在最小负载、我确实尝试了50mA 负载、但仍然看到相同的行为。 如前所述、我能够使 UVLO 引脚高于1.23V 阈值、并且没有看到任何变化。 我通过将输入电压提高到34V 来实现这一点、该电压仍在我要设计的输入电压范围内、并看到相同的800mV 输出。 这会使人认为 UVLO 引脚未被拉低、或者即使在输入为34V 时也会保持低电平、对吧? 我的 R1 UVLO 电阻器为88.7k、R3的 UVLO 电阻器为6.8k。 这样会使 UVLO 引脚高于1.23V、直到输入低于大约17.2V。 我还尝试移除 R3、以便 UVLO 引脚被上拉至输入电压、并且输出没有变化。

    我们正在进行小尺寸解决方案的设计、因此我不想使用最终设计中不包含的大容量电容进行测试。

    谢谢

    加勒特

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    您好、Garrett:

    您能否探测 UVLO 和 SS 引脚。

    还是具有静态信号或上升和下降。  

    如果它们分别上升和下降-特别是 SS 引脚、则表明检测到一个错误。

    这通常是过流检测、例如由于大浪涌电流而发生。

    因此、您还可以检查电流感应电阻器上的电压。

    此致、

     斯特凡

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    UVLO、SS 和电流检测电阻上的电压均会上升或下降。 我测量了浪涌电流、发现电流为20A、因此我认为启动时可能是电流故障。 然后、我添加了一个与 Vin 串联的3欧姆电阻器、从而使浪涌电流降至4A、但我仍然看到这些电压升高和降低时存在同样的问题。

    谢谢

    加勒特

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    您好、Garrett:

    检查电流检测电阻上的电压。 它应随每个开关周期而增加。

    如果开始时已经很高、则可能是电感器短路或损坏。

    现在、您可以增大软启动电容器以降低输出电压的速度、从而不会达到电流限制。

    您还可以通过数学检查:

    VOUT * Cout = Imax_OUT + TSS

    Imax_OUT 是电源设计的最大输出电流、如果输出端已经有恒定负载、则需要测量电流、因为这是为输出电容充电所需的电流。

    此致、

     斯特凡

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    我将原来的高侧 FET 放回、现在这是我在 HO 引脚上看到的情况。 它只是在最初上升后保持在1V。

    电流检测电阻器上没有任何电压。

    您给出的方程式我有点困惑。 如果我选择25V 的输出和30uF 的输出电容、那么公式的左侧为0.00075。 电源您是指我的台式电源、即我设计的降压/升压转换器将输出的最大电流吗? 无论哪种方式、当您减去该值(5A 或1A)来求解 TSS 时、您得到的时间是负数。 您能否说明 Imax_out 应该是什么?

    谢谢

    加勒特

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    您好、Garrett:

    为了确保在电流检测处测量的电压电平低于300mV、具体取决于工作模式:

    到以下公式中:

    上面应该有一个类型:

    Vout * Cout =(Imax_OUT - Iload、Start) * TSS

    VOUT:使用 LM5118构建的功率级输出电压

    COUT:在具有 LM5118的功率级输出处的输出电容器

    IOUT_max:使用 LM5118构建的功率级的最大输出电流  

    Iload、start:启动期间的负载电流(从连接到功率级的负载)

    此致、

     斯特凡

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    Imax_out 是流经输出电容器的电流吗? 我仍然对术语有点困惑。  

    在测试空载(ILOAD、Start = 0)且2.5ms 软启动的情况下、I 计算出的 Imax_OUT 为300mA。  我将软启动时间增加到了12.5毫秒、但 没有看到任何变化

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    您好、Garrett:

    很抱歉耽误你的时间。

    Imax_out 是通过使用 LM5118构建的功率级过流保护给出的

    另请参见数据表部分:

    7.3.5电流限制

    8.2.2.4 R13 = RSENSE

    因此、测量电流检测处的电压可能有助于确定问题是否来自该点。

    此致、

     斯特凡

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    电流检测电阻器上没有任何电压。 这是我在启动时看到的情况:

    蓝色表示 CS 电阻器两端的电压、紫色为 Vin。

    根据数据表中第 8.2.2.3节的电感器选择部分的公式15、我将 I1peak 设为1.82A、将 I2peak 设为3.48A。  

    然后、我在8.2.2.4中计算了50m Ω 电阻(四舍五入到标准值)、这就是我在电路板上得到的值。 这也是 WEBENCH 和 Quick Start 计算器的建议值。

    谢谢

    加勒特

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    您好、Garrett:

    转换器是否开始工作?您在 MOSFET 栅极上看到切换信号了吗? 您看到 SW 节点上升和下降了吗?

    如果未检测到所需信号、请检查系统:

    中文

    UVLO

    输入电压

    其他焊接问题。

    此致、

     斯特凡

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    这里是一些在启动时信号的图片。 蓝色表示指定的信号、黄色表示 Vin。

    英语:

    UVLO:由于所需的时间缩放更小、因此很难启动画面。

    保:

    低:

    SW1:

    SW2:

    看起来 LO 试图开始切换、但随后立即停止。 UVLO 引脚看起来像是在故障条件下工作的、但除了过流之外、我不确定是什么情况。 是否可能需要不同的电流检测电阻值?

    焊接看上去一切正常。 我尝试了所有的重新调整,以防万一,但没有看到任何变化。

    谢谢

    加勒特

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    您好、Garrett:

    测量结果的一些要点:

    -如果 VIN 稳定且只有一个电阻分压器,那么 UVLO 如何斜升和斜降?

    这里出了问题-这可能是 SS 引脚-请再次检查

    此致、

     斯特凡

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    这是我困惑的主要原因。 这是 SS 引脚(蓝色)对于 Vin (黄色)的外观。  

    谢谢

    加勒特

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    您好、Garrett:

    好的、这看起来像是 SS 引脚信号、控制器不断重新启动。

    仍然在 Enable 输入上保留了奇怪的行为。

    您能否尝试通过电源将该信号驱动至~ 3V 电平、并检查会发生什么情况。

    注意:最好将电流限制为几个10mA。

    请检查电流限制是否在使能信号的源处激活

    此致、

     斯特凡

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    您好、Garrett:

    只是再次选中。 如果触发过流、UVLO 将被拉至低电平。

    因此、请再次检查电流感应电阻器的值。

    此致、

     斯特凡

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    Stefan、您好、

    我的一位同事一直在研究不同的解决方案、他取得了很好的效果、因此我们要推进他的设计。 感谢您在调试我的问题时提供的所有帮助。

    加勒特