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[参考译文] LM5177:具有高输入电流(低 Vin)的升压运行会导致意外切换降压级

Guru**** 2535150 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5177

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/1379029/lm5177-boost-operation-with-high-input-currents-low-vin-causes-unintentional-switching-of-the-buck-stage

器件型号:LM5177

工具与软件:

您好!

我正在对我们的定制 LM5177设计进行故障排除/优化。

设计参数和所选组件:

  • 输入电压:11-48V。
  • 输出电压:24V。
  • IoutMax:10A。
  • 环境温度:50°C、具有额外的有源风扇功能。
  • Fsw:300kHz。
  • 电感器: SER2915L-472KL
  • Q1/Q2: SIR626LDP-T1-RE3 (60V)。
  • Q3/Q4:BSC010N04LS6 (40V)。
  • Cin:3x150uF 22mR 混合电容器+6x 10uF 50V MLCC。
  • COUT:3x270uF 22mR 混合电容器+ 6x 10uF 50V MLCC。
  • 补偿网络:33pF 与33k 和22nF 系列并联。
  • 串联分流器: MSMA1225R0010FGM。
  • 负载:电子负载。

总体而言、它按预期运行、无需额外冷却即可实际管理大多数操作点。

我在测试12V 输入电压时注意到、我只能输出大约4A 电流。 当增加输出电流时、我可能会观察到降压级晶体管和主电感器的温度大幅升高。 在测量开关节点时、我可以观察到 、降压级 Q1/Q2由于未知原因开始开关。 输出电流增加时情况会变糟、还会注意到一些可闻噪声和输出电压纹波增加。

我已经完成了一些故障排除、但不确定下一步该做什么。 它看起来可能是在电路中的某个位置注入一些噪声(电压反馈、1mR 分流反馈?) 令人惊讶的是、降压级开始在 Vin:12V 和 Vout:24V 时起作用。 我已经检查了补偿网络、数值应该可以。 电感器不应接近饱和状态。 在电路板上测得的输入和输出电压似乎稳定、因此 LM5177不应该尝试双向电流? 我想、如果 LM5177认为输出电压高于设定的目标、那么它会尝试反向电流?

我已经检查了布局、或许输出电压反馈已经更好了、我将尝试在这里做一个补丁、用空气中的其他地方做导线。 我还可能会尝试不同的补偿网络值。

您是否有任何其他想法可能导致此类行为或可能给出一些方向?

此致

//奥斯卡

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    我预计输入电压为12V、输出电压为24V 时、Q1始终导通、Q2始终关断。

    热像仪看到的是 Q1和主电感器的温升较大。

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    您好、Oscar:

    您能否分享一下原理图。

    您能否  将填好的 LM5177快速入门-计算 oir 附加到该主题?  

    此外、还有示波器图、显示运行模式为 :

    SW1、SW2、输入电压、输出电压、COMP 信号将很好

    (请将 SW1、SW2和 COMP 置于一张图像中)

    看到几个开关周期和几 ms。

    此致、

     Stefan
     

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    Stefan、您好!

    今天没有足够的时间绘制示波器图、但明天会试图记录这些图。

    我确实注意到、虽然尽可能地将 PCB 上其他位置的+24V 作为主电感器的 FB 基准、但我能够将输出电流增加到大约8-9A 并获得良好的结果(之前大约5A)。

    同时、原理图和快速启动:

    /resized-image/__size/6400x4800/__key/communityserver-discussions-components-files/196/3755.LM5177.png

    e2e.ti.com/.../LM5177_5F00_Buck_2D00_Boost_5F00_Quickstart_5F00_V1_5F00_1_5F00_0_5F00_UIB_5F00_Adapted.xlsm

    我对 AGND 和 PGND 使用相同的 GND。 当直流/直流路径中有非常高的电流时、GND 路径中可能会有一些噪声。

    此致//

    Oscar

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    您好!

    在进一步调试之后、我成功启动并运行了电路。 该问题是在控制环路中发现的、其中的解决方案是降低带宽。 尚未检查所有细节、但将带宽从10kHz 降低到2kHz 似乎可以 满足阶跃负载的足够性能。

    我怀疑对于现有输出电容相对较高(810uF)的先前设置、增益设置过高。

    通常提到的是、带宽可以设置为开关频率的1/10或类似。 我选择1/30 (10kHz 与300kHz)、因此我认为这足够保守。 我想我必须查看更多有关稳定性分析和波特图的信息才能获得更深入的了解。

    请关闭此主题帖、感谢您的回复。

    //奥斯卡

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    您好、Oscar:

    感谢您的更新。

    应该是中的较低者  

    f_sw 的1/10

    f_RHPZ 的1/5

    大多数时候、第二个是较低的值。

    此致、

     Stefan