[参考译文] LM5176：在无/轻负载条件下电路消耗过多电流、导致效率低下

Michael、您好！

感谢您使用 E2E 论坛。

LM5176不像 LM5175那样支持 DCM。
使用 CCM 模式时、轻运行或现在负载运行时的损耗较高。

这可以在快速入门计算器的损耗计算图中看到-请参阅空载时的电感器损耗~ 0.5W。

通过增加开关频率、您可以降低空载时的磁芯损耗、但随后 MOSFET 中的损耗会增加。

您可以更改为支持 DCM 运行的 LM5175。

这两个器件都是引脚兼容的、但需要一些不同的外部元件、例如 RT 电阻器或对于 LM5175：建议在 SWx 和 BOOTx 之间添加7.8V 或8.2V 齐纳二极管、以保持低于8.5V 的绝对最大额定值(取决于布局)。

此致、

 斯特凡

Stefan、您好、

感谢您的答复和对 LM5175的建议。 您能否帮助我了解空载时估计的0.5W 损耗与实际电路上观察到的3.5W 损耗之间的差异？ 您是否仍然认为原理图有任何问题？

我将为此器件提供评估套件、并观察到在无负载时功耗极低(< 0.5W)。 您能不能帮助我了解一下该设计为了实现如此低的静态电流消耗而做出的折衷？

再次感谢、

-迈克

Michael、您好！

这一次,我不知道该怎么办。"
明天他会回答你。

此致、

约翰内斯

Michael、您好！

感谢您回来查看-我漏掉了在无负载的情况下大约为3.5W 的损耗-这看起来真的很大。

您能否检查现在负载下的输出电压。 该表是否或它是否有一些振荡？

您是否可以选择检查电感器电流？

您能检查 COMP 引脚电压吗：该电压稳定还是振荡？

注意：我查看了原理图、但在此处看不到问题。

此致、

 斯特凡

Stefan、您好、

输出电压在12V-55V 的输入范围内似乎保持稳定、如果我计算正确、纹波约为~3%。

随着电压接近55V、COMP 变得不稳定。

在空载时、电流消耗在12V-55V 范围内具有恒定的195 mA。 它看起来不会随输入电压的变化而变化。

您能否提出一种测量电感器电流的方法？ 设计的布局严格遵循评估板、因此不确定是否有任何简单的方法来测量此情况。

我认为 COMP 引脚上的一些纹波/噪声来自我的测试设置的长接地引线。 如果需要、我可以尝试获取更好的采集效果。

您能否解释一下为什么即使在输入电压为12V 时 COMP 稳定、电流消耗也如此之高？

谢谢。

-迈克

Michael、您好！

由于银行节假日、敬请期待周五回复。

此致、

峰值

Michael、您好！

根据示波器图、输出看起来稳定、损耗不应来自不稳定。

实现较高损耗的其他选择是 MOSFET 中的开关损耗、而随着所用的 MOSFET 数量的增加、这种损耗会更多。

此外、由于电感较小、电感器的磁芯损耗也会产生影响、这会使电感器中的峰值电流更高、从而导致更高的磁芯损耗。 由于使用的电感器具有较小的 DCR 值、因此电感器通过 DCR 产生的损耗应更小。

此致、

 斯特凡

嘿、Stefan、

我非常确信 MOSFET 不会根据热像仪图像散发任何过多的热量。 我很清楚、它几乎全部位于电感器本身内。

下图是3分钟后空载55V IN 的情况。 这段时间内的功耗为~10W。

这些电感器是从 Coilcraft 获得的、因此我相信它们是真的。 我们可以跨三个样片看到这种情况、因此我认为它不是组装问题。

您能否提出一个电感值来降低此电流、但仍能满足设计参数要求？

谢谢。

-迈克

Michael、您好！

如果我了解热感图像和元件映射的位置、最多的热量是由电感器产生的。 由于热量也表示损耗、因此这应该是实现此工作点损耗的关键因素。 如前所述、电感器的磁芯损耗可能是导致这种情况的原因。 为了减小这种情况、可以尝试具有较高电感的电感器。 如您所见、EVM 上的电感器也具有较高的电感。

但请记住、对于电感器、通常的情况是、对一个点进行优化会使另一个点变得更糟。 找到正确的折衷方案是一项挑战。

此致、

 斯特凡

Stefan、您好、

我选择的是2.2uH、因为它用于 TI 的 PMP21278参考设计。 我换了使用6.8uH 电感器、但似乎还需要更换一些其他元件、因为器件无法启动、输出电压也未得到调节。 我现在必须转到其他项目、因此我认为此设计的疑难解答不会更深入。 我至少想向您提供有关该项目的更新、然后重新打开。这是已完成的进一步故障排除。

谢谢。

-迈克