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[参考译文] LM25148:不稳定性

Guru**** 2387830 points
Other Parts Discussed in Thread: LM25148, LM62460, TPSM63606
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/1213767/lm25148-unstability

器件型号:LM25148
主题中讨论的其他器件: LM62460TPSM63606

您好!

我已经使用 LM25148设计了一个新的电路板。 我遵循 图9-17。 数据表中的应用电路 、用于实现3.3VDC/4A 电源轨。  

我选择以下组件:  

  • 自:最大2.2µF /15A/7m Ω
  • Vinput = 2 * 47µF / 50 V 刻度低 ESR 和2 * ESR/50 2.2µF V 陶瓷
  • 输出电容= 3 × 47µF 陶瓷10V
  • PFM =二极管仿真模式
  • VCCx=0
  • 补偿=与评估板(10K+4.7nF)//18pF 近似相同。
  • MOSFET:QG=15到20nC /CG=1100pF / VDSS=40V/Rdsmax=30m Ω
  • 3V3输出的反馈= RFH = 150K;RFB=47k (也使用100K 到 VDDA 进行测试)
  • CBOOT = 100nF/50V
  • Cvdda= 1µF /25V
  • Cvcc= 10µF 10V
  • EN =高电平= 2.8VDC
  • CNFG=41.2K
  • 当开关频率为525KHz 时、RT=41.2K
  • ISNS+上无低通滤波(仅开尔文连接)

对于 Iout = 0A 到  250mA、一切都正常(3V3具有40mVpk 纹波)。  

如果 Iout > 250mA、则输出电压范围为2.8VDC 至3VDC、纹波为500mVpk 、似乎不稳定(与 VDDA 和 VCC 不同、似乎可以)。

我也尝试使用内部补偿(VDDA 为100K)

我具有以下 HO 输出(蓝色)和 LO (黄色)。

我使用 Excel snvr504b 检查设计、但没有看到任何错误。

此设计类似于 TI webench 工具生成的设计。

你对我的错误有什么想法吗?  

谢谢。

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    您好!

    您能否附上快速入门计算器和原理图?

    您是否能够使用 FPWM 确认空载时的稳定运行?

    您的电流感应电阻也是多少?

    为什么要使用控制器而不是带有集成 FET 的转换器?

    3.3V 4A 输出应该可以通过 LM62460转换器(集成 FET)甚至 TPSM63606模块(集成 FET 和电感器)轻松实现。

    希望这对您有所帮助。

    -奥兰多

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    e2e.ti.com/.../LM5148_2D00_LM25148-Quickstart-Calculator_5F00_rev3.xlsm

    您会发现附件中包含了 Excel 计算器。

    电流检测电阻:10m Ω。

    我尝试使用525KHz、1MHz 和2MHz 开关频率。  

    由于输入电压大、电流大且工作温度高、因此无法实现集成式 MOSFET 解决方案

    在 FPWM 下加载时运行不稳定。

     

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    您能否附上原理图?

    您还能拍摄空载 FPWM 的示波器快照吗?

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    e2e.ti.com/.../3v3_5F00_rail.pdf

    附上了3V3电源轨的原理图

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    空载 FPWM 时的示波器(HO:黄色 LO:蓝色)

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    您好!

    开关频率没有问题、但 FPWM 中的 HO 应无法提前终止。

    现在、FPWM 看起来像 DEM、这意味着器件可能会认为电流已达到限制。

    另请注意、器件以 DEM 模式启动、应在3ms 启动后获取 FPWM 波形。

    您能否通过电流环路探测电感器电流?

    我想查看 SW 节点、电感器电流、VOUT、可能还有 COMP。

    您的原理图看起来不错、Cnfg 电阻器可能应该更靠近30kΩ。

    也请分享您的布局。

    您是否在 EVM 布局上尝试过自己的设计?  

    https://www.ti.com/tool/LM25149-Q1EVM-2100 

    -奥兰多

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    比较器:

    VSW:

    输出电压:

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    您好!

    您是否能够让 COMP、SW 和 VOUT 位于同一图表上?

    COMP 看起来不稳定、波形应该更平滑。 仔细检查 COMP 组件。

    您确定这是 FPWM 吗?

    这是在软启动后执行的吗?

    此外、请共享您的布局。

    -奥兰多

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    您好、Orlando:

    我购买了一个评估板、似乎 我们必须在 SENSE 引脚上添加滤波器... -:)。  

    但我还有一个问题:

    当我们使用简单的4A 电阻电荷切断电源时、LM25148有时会被破坏。 在数据表页面中、您会说"在存在快速输入瞬变导致 VIN 处的电压突然降至低于 VOUT 设定点2V 以上的应用中、必须小心。 LM25148具有从 VOUT 到 VIN 引脚的内部 ESD 二极管、在这种情况下可导通、导致输出放电。 以防止在上述条件下损坏内部 ESD 二极管。"

    我们是否可以添加肖特基二极管(阳极连接到 VOUT、阴极连接到 VIN)以使反向电压保持在2V 以下并确保电流流出 ESD 二极管之外?

    在数据表中、您说过"添加与 VIN 引脚串联的肖特基二极管"、但您确定吗? (由于功率耗散非常高)

    您能解释一下我们必须怎么做才能避免 LM25148销毁吗?

    THKS、

    此致、

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    您好!  

    肖特基与 VIN 引脚串联是没问题的、IC 不会灌入如此大的 VIN 电流、仅灌入~20 -50mA 的 VCC 电流、同时电流限制为~170mA。

    大部分功率耗散发生在功率级/MOSFET 中。

    我认为串联肖特基二极管和 IC 是最好的。 从 VOUT 到 VIN 的肖特基二极管可能可行、但很难估算所需的电流容量。

    希望这对您有所帮助。

    -奥兰多

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    好的,很多感谢 Orlando 你的答复。 祝你度过美好的一天。