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您好-
我正在 USB 电力输送应用中使用 LM3489、并且我一直在尝试跟踪可能导致应用中出现异常行为的原因。
标称输入电压为24V。 输出电压可设置为5V、9V、15V 和20V。 输出功率通过 USB PD 合约限制为最大30W
电容器 C53是 Nichicon UCD1H221MNL1GS、具有约160mΩ@ 100kHz 的 ESR。
如果我让 C63保持填充状态(即反馈网络底部电阻器上的电容器)、则空载时5V 的输出电压如下所示(使用交流耦合示波器探头)。
但是、如果我移除该电容器、则输出电压如下所示：
在没有1nF 电容器的情况下从5V、9V、15V 和20V 转换时、输出电压看起来稳定、因此在后续测试中该电压将保持不变。
根据 LM3489数据表中的公式4、此5V 输出配置中的开关频率应该接近1.48MHz、并且非常接近通过观察输出波纹波测量值：
此问题的目的是、我将尝试在各种输出电压设置下跟踪导致输出电压中出现低频(相对)大脉冲的原因。
下面是5V、9V、15V 和20V 输出的波形、顺序如下：
这是放大后看到的脉冲的样子。 同样、5V、9V、15V 和20V 按该顺序显示：
我正在寻找缓解这些脉冲的方法、以便减少/消除在 EMC 室内这些脉冲的上升时间可能辐射的部分谐波、以及这些脉冲如何影响连接到我们设计的一些敏感 USB 器件的性能。
我计划将220uF 电容器替换为 Nichicon UCD1H101MNL1GS、这是一个100uF 电容器、360mΩ 为100kHz、以提高设计中的 ESR。 此电容较低、这会影响我想的一些纹波。
是否有人对导致此行为的原因有任何建议？
-Shane Kent
这里的捕获显示了稳压器的交流耦合输出电压以及 PFET 栅极电压。 这些脉冲随每个开关事件而出现-有没有实际的方法可以更大限度地减少/减少这种振铃。 5V、9V、15V 和20V 设置。
Hi Ridge -
请参阅随附的图片。 每个文件名都用测试状态标记。 黄线是稳压器的输出电压、蓝色线是 SW 节点。
以下是正在测试的原理图：
使用的电解电容器为 Nichicon UCD1H221MNL1GS。
下面是测试设置的图片：
下图展示了布局(我已将铜层和顶层周围的铜平面隐藏起来、使设计更可见：
5V 输出、0A 负载：
9V 输出(0A 负载)：
具有0A 负载的15V 输出：
20V 输出、0A 负载：
5V 输出、1A 负载：
9V 输出(1A 负载)：
15V 输出(1A 负载)：
20V 输出(1A 负载)：
接下来我将进行测试、将电解电容器更改为 Nichicon UCD1H101MNL1GS (100uF)和 Kemet EXV227M050S9PAA (220uF)、两者的 ESR ~Ω> 300mΩ 都更高。
-Shane
Hi Ridge -
这是采用 Kemet EXV227M050S9PAA 的相同测试图、该器件的340mΩ ESR 比原始电容器的 ESR 大~2倍。
可以看出、该具有两倍 ESR 的电容器与原始 ESR 电容器之间的输出和开关性能几乎是看不到的。
在0A 负载下提供5V 输出、340m Ω：
在0A 负载下提供9V 输出、340m Ω：
在0A 负载下提供15V 输出、340m Ω：
20V 输出、0A 负载、340m Ω：
在1A 负载下提供5V 输出、340m Ω：
在1A 负载下提供9V 输出、340m Ω：
在1A 负载下提供15V 输出、340m Ω：
在1A 负载下提供20V 输出、340m Ω：
