[参考译文] LM5156HEVM-FLY：什么是 Evolution 电路板的过载电流

您好 Moritz

感谢您的答复  

我们设计了5V、3A 电源的采用 LM51561H 的 PSU

在测试期间、我们发现了一些错误、您能帮助我们解决问题吗？

错误-当我们将电流增加到3A 以上时、它会进入过载保护范围、它会尝试恢复。 观察到的输出波形  

以下是进入过载保护后的附加 Schimatic 和输出波形  

请解释该问题和解决方案  

此致

Aditya   

尊敬的 Aditya：

在审查反激式设计时、您能否填写快速入门计算器并附上它？
https://www.ti.com/tool/download/SNVC240

谢谢、此致、
Niklas

您好、Niklas  

感谢您的答复  

PFA 快速入门计算表  

1.还有一点:对于过载保护,我们实现了如下所述的迟滞。 我们正在实现4A 电流下的过载保护、恢复阈值为3.4A、会产生600mA 恢复迟滞  

2.我们观察过载后评估板的输出波形,发现它们与我设计中观察到的波形相同。

您能不能就相同的问题和解决方案提出建议？

e2e.ti.com/.../Copy-of-LM5155_5F00_56_5F00_Excel_5F00_Quickstart_5F00_Calculator_5F00_for_5F00_Flyback_5F00_Regulator_5F00_Design.xlsx

谢谢

Aditya   

尊敬的 Aditya：

感谢您附加计算器。
建议的检测电阻为25.6m Ω、且 本设计使用27m Ω 电阻、因此我想说原理图的这一部分没有问题。

断续模式定义为在启动之间等待32768个脉冲。 在250kHz 时、这将导致关断时间为~131ms。 这与您所连接的波形图相匹配、因此我同意这看起来像是断续模式运行。

由于输出电压从未达到目标电压、因此我假设这可能与软启动有关。
在启动期间、所有输出电容器都将被充电、这会增加负载条件。
原理图显示实施了次级侧软启动、但恐怕软启动斜坡仍然太陡、会触发 OCP。
由于低结果、我无法完全读取输出电容值。 看起来值为820mF。 这意味着电容必须为0.8F、电容很大、需要很长的软启动时间。

我建议尝试增加软启动时间、以避免启动期间触发 OCP。

有关这方面的有用应用手册可在此处找到：
https://www.ti.com/lit/an/snvaa44/snvaa44.pdf

此致、
Niklas

您好、Niklas、

感谢您的答复  

是的、在我的设计中使用 CLC 滤波器(C-820mF 6.3V、L-10UH、C-820MF 6.3V)、因为我们需要输出纹波低于20mV  

您能否建议使用该值？  

此致

Aditya  

尊敬的 Aditya：

尽管对于此类应用而言、1、6F 的总电容非常高、但可行吗。

为了避免在启动期间进入 OCP、SS 和 COMP 上的额外 BJT 对于避免 COMP 信号快速上升非常重要。
目前、它们使用的是具有断续功能使能的 LM51561。
如果它们切换到非断续版本 LM5156、即使 OCP 仍被触发、也可以实现完全斜升至5V 输出电压。
不过、他们将失去断续功能。

如果大电容的主要目标是太实现低输出电压纹波、则一种更便宜的选择是将输出轨调节到5.2V、然后使用 LDO 将电压调节到5V、并具有最小的电压纹波。

此致、
Niklas

您好、Niklas  

感谢您的答复  

在以下测试条件下、我得到了另一个观察结果  

测试条件：

输入- 18VDC

负载-突然将负载 OA 更改为3A  

结果：观察到输出电压下降5V 至0V、持续160ms

直到2.7A、我们不会观察到骤降。 我们观察到骤降仅高于2.7A   

随附的波形供您参考  

为什么我们会受到这样的伤害？  

此致

Aditya

尊敬的 Aditya：

感谢您的更新。
此骤降可能与 LM51561的断续功能有关。
如果电流需要过冲以补偿负载瞬态、则 OCP 可能被触发并导致器件进入断续模式。
一个自动切断与恢复周期后、器件以软启动启动启动启动、这会限制浪涌电流、因此不会再次触发 OCP。

此致、
Niklas

您好、Niklas  

感谢您的重播  

在我的原理图中 、我将反馈置于 L (10uF 电感器)之前。

所以、我们移除了电感器(L)并与引线短接、在这种情况下我们没有观察到 DIP。

您能解释一下为什么是 L 滤波器导致出现这种情况吗？

请建议我该怎么做。   

此致

谢谢你  

尊敬的 Aditya：

有趣的是、移除滤波电感器后解决了问题。
我可以确认输出滤波器可能会影响调节环路。 例如、另一位客户在将反馈连接到滤波电感器之后时会遇到稳定性问题。
但该设计在电感器之前获取反馈信号、因此可能不一定会影响环路补偿。

滤波电感器可能会改变负载瞬态本身的形式、这可能导致过冲、最终触发 OCP、但我无法利用我现在掌握的信息来确定该理论。

如果可以在组装和不组装电感器的情况下测量输出电流波形、我们可能会更好地了解该行为。

此致、
Niklas

HII Niklas

应该测量哪种电流？

负载电流？

此致

Aditya  

您好、Niklas  

请根据请求查找附件

负载电压和负载电流  

您能建议如何更正此问题吗？

我在 Evolution Board 中观察到以下情况下的相同 Dip。

18V 直流输入

负载- 0至4.8A

评估板在18V 时的 OCP 为5A  

此致

Aditya  

尊敬的 Aditya：

请在下周开始之前给我们一些时间。

谢谢、此致、

Moritz

尊敬的 Aditya：

很抱歉我不在的情况下出现延迟。

根据两个波形图、两个负载阶跃看起来是相同的。 在40ms/div 的时间刻度上、很难说一个斜坡的斜率是否比另一个斜坡更陡。 为此、需要放大这两条曲线。

如果事实证明负载阶跃恰好在触发 OCP 的拐角处、有两个选项可避免在不切换到无断续功能的 LM5156版本的情况下触发断续：
1：减少感应电阻。 这将允许更高的峰值电流
2：增大环路补偿的相位裕度。 这将抑制对负载瞬态的反应

此致、
Niklas  

HII Niklas

感谢您的解决方案  

您能简要地解释一下吗？

如何增加环路补偿的相位裕度？

此致

Aditya  

尊敬的 Aditya：

通过使用我在之前的回复中提到的快速启动工具、可以计算补偿。
https://www.ti.com/lit/an/snvaa44/snvaa44.pdf

在波特图中可以直接看到更改补偿值带来的影响。
(请确保正确输入输出电容、电感和 Vin/Vout/Iout 的参数)

我们通常建议最小设置为60度相位裕度。

此致、
Niklas