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[参考译文] LM5146-Q1:LM5146-Q1输出电压不稳定

Guru**** 2387830 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5146, LM5146-Q1
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/1413258/lm5146-q1-lm5146-q1-output-voltage-is-not-stable

器件型号:LM5146-Q1
Thread 中讨论的其他器件:LM5146

工具与软件:

大家好、有人可以帮助审查我的采用 LM5146-Q1的直流/直流设计吗?  我的 A 样片存在一个问题、即当它们没有负载时、Vin=45V、Vout=27V、但当连接负载 Iout=10A 时、Vout=12V。 所以、为了解决此问题、我需要调整哪些参数或需要检查哪些元件来使 Vout 保持稳定? 这是计算 file.e2e.ti.com/.../1123_2D00_4_2D00_LM5146_2D00_Q1_2D00_28V_2D00_02_2D00_TI.xlsm

感谢您的支持。

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    尊敬的 Joseph:

    感谢您发送快速入门文件。

    是否在空载条件下以二极管仿真模式运行? 如果是、请通过将 SYNCIN 引脚拉高来检查 FPWM。 我假设这里的问题是加载时的问题(在快速入门文件中输入了 Vout = 28V)。

    下面是有关该设计的一些注意事项:

    1. 降压电感非常低、可提供110%的巨大纹波电流(应为30-40%)。 从1.8uH 更改为4.7uH。
    2. 检查 Cout 是否实际为440uF (因为陶瓷电容随电压显著降额)。 这很重要、因为它会影响补偿。 我看到 ESR 为1mΩ、因此我假设它不是电解电容器。
    3. 无需150V 低侧 FET–100V 足以满足85V 最大输入电压规格。
    4. TO-220和 D2PAK FET 具有高寄生电感、通常是技术较旧的器件。 考虑使用传统的100V 5 x 6mm 封装 FET (在 FET 选择和 PCB 布局放置方面、请参阅 LM5146 EVM 的参考)。 这将提供更高效的开关、尤其是在 Fsw = 500kHz 时。

    如果问题仍然存在、请发送原理图和布局以供审核。

    此致、

    TIM

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    您好、Tim、

    非常感谢给我提供了解决该问题的方向、以下是您问题的信息、是的、在我的设计中、SYNCIN 引脚为 NC 悬空、我将与 VCC 连接以了解是否可以解决该问题、请获取原理图和布局(布局我通过基准测试了 LM5146 EVM、但由于电路板尺寸、放置方式不好):

    1:我将更改 L4

    2:有5个 TDK (C2012X5R1V226MT000E)和1个 NCC (EMZR350ARA331MHA0G)

    3和4:感谢您的建议、我也会更改、 我实际上是对 LM5146 EVM 进行了基准测试、但没有考虑刚刚从库中选择的 MOSFET、看起来参数满足了计算要求

    谢谢

    Joseph

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    谢谢、Joseph。

    布局看起来不会太糟糕。 我希望输入电容器与低侧 FET 的源极有良好的连接。

    330µF / 35V µF 电容器将主导输出电容、因为22µF / 35V/X5R/0805电容器将显著降额(每个电容器可能仅几 μ F)。

    请注意、330µF 是铝电解电容器、这会使稳定性复杂化、因为其 ESR 在冷条件下大幅增加。 最好使用具有稳定和较低 ESR 且额定电压为35V 的聚合物电解电容器。 如果您保留铝电子元器件、只需更新快速启动文件中的 ESR 条目、因为它将比1mΩ 高得多。 这肯定会对稳定性产生影响、而这也可能是这里的问题。

    如果您看到更改带来的改进、请告诉我。  

    此致、

    TIM

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    您好、Tim:

       谢谢你们的大力支持,这里是我的测试,我把 SYNCIN(PIN8)连接到 VCC (也尝试通过20k Ω 电阻器),开始测试时无负载,很奇怪 Vout=10V,断开后又回到27V,负载一样,只要我上拉 SYNCIN, Vout=10V,有什么想法?  

    我会 根据您的建议逐步更改铝电容器、MOSFET 和电感器、看看是否可以解决这个问题。 请向我提供您可估价的反馈。

    Thansk

    Joseph

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    简单地确认、在 FPWM 模式下、Vout 为10V、而在二极管仿真模式下变为27V?

    这听起来像是一个稳定性问题、所以让我们首先优化降压电感器和输出电容。

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    您好、Tim:

     可以、只要我在有负载或没有负载的情况下拉取 SYNCIN=FPWM、Vout=10V、

    关于输出电容器、我的计算结果是5*2m Ω// 1*80m Ω=0.398m Ω、其中1m Ω 来自;您是对的、我根据 ELYT 电容器上的最后一个馈线进行了测试、从 PCBA 中移除后、通过5A 将 Vout 从12V 增加到20V、没有负载 Vout 从27V 更改到28.4V、因此这里是关键问题、 但在这里、我缺乏计算它的理论、请向我提供您的专业建议、我将根据您的建议更改电感器和 ELYT 电容器以查看结果。

    谢谢

    Joseph

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    Joseph、

    ESR 不会直接并联显示、因为它还取决于串联的电容阻抗(因此有效 ESR 值随频率而变化)。

    此文件可能很有用:

    e2e.ti.com/.../2072.Parallel-Capacitors-Zct-LM5145.xls

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    您好、Tim:

      非常感谢您提供的支持、今天我决定检查您的所有输入并重点关注输出电容器和电感器、在相应地更改为4.7uH 电感器和相关电容器后、无负载时 Vout=28.5V、有负载时26-27.5V、我应该在开始时满足计算文件中的要求。

    再次感谢您的专业指导。

    Joseph

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    尊敬的 Joseph:

    感谢您的更新。 但是、在 FPWM 模式下运行时、输出应良好调节、负载调节低于1%。

    此致、

    TIM