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[参考译文] LM51561H:输出电压不稳定

Guru**** 1821780 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5155EVM-FLY, LM5156
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/1434639/lm51561h-output-voltage-unstable

器件型号:LM51561H
Thread 中讨论的其他器件:LM5155EVM-FLYLM5156

工具与软件:

嗨、大家好!
我的大学 基本上复制了 LM5155EVM-FLY。 我有原 EVM 板在这里,并使用我的变压器测试它,它工作正常,输出稳定的5V 到>3A。 但我们自己的设计似乎不稳定。 即使没有负载、输出电压也不会自行稳定、而是保持在5.6V 和5.2V 之间。但一旦我将负载增加到~Ω 10mA、它就会迅速降至4V 以下。 是否有人遇到过类似的问题? 靠近 IC 的补偿网络布置是否重要? 我应该重新计算它们的值吗? 还是其他问题?

提前感谢您提供任何建议!

e2e.ti.com/.../SCH-PDF.pdfe2e.ti.com/.../PCB-PDF.pdf

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    尊敬的 Marvin:

    感谢您的咨询。

    您自己的设计的规格是什么? Vin、Vout、Iout?  
    它们与 EVM 的相同吗? 您是否复制了补偿网络和光耦合器?


    您能否分享您自己变压器的数据表?

    将补偿网络的布置贴近 IC 重要?

    一般而言、是的、布线也应该良好。 但这可能不是您遇到问题的主要原因。
    我还能在布局中看到具有 GND 平面的层吗?

    另外、请进行一些测量并发送 Vin、Vout、switchnode 和 COMP 引脚的范围。

    此致

    Moritz

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    感谢您的答复!

    也许是 RS 的路由是问题吗? 大学没有进行开尔文连接。
    V_IN 是7S 电池类型、因此在24.5V 至29.4V 之间、 V_OUT 应为5V。 I_OUT 尽可能大(3A?) 但我甚至不能画10mA。
    光耦合器和补偿网络与 EVM 上的相同。
    该变压器基本上是  Wurth Elektronik 750317933的定制中文副本、在 EVM 板上正常运行。

    在此文件中是"基准面视图"和"范围"屏幕截图
    e2e.ti.com/.../pics.pdf

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    除了图片内部的图片.pdf :如果我加载它与15mA 这是 V_out。


    以及电路板图片:

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    尊敬的 Marvin:

    感谢您的示波器截图。 是的、在您的情况下、开关节点是 TP5。

    你可以放大这个镜头吗? 我想看看器件是否在几个周期内真正切换。

    从输出电压看、器件似乎开始开关、超过了目标电压、然后再次停止开关。
    COMP 波形应该显示在0-3V 范围内的 sclae 中。 每 div 20V、用处不大。
    但它也似乎 COMP 达到其最大值 钳位电压。

    对于您的调试、我建议执行以下步骤:

    -首先增加 SS 电容。 您可以使用1U 进行测试。

    -检查 VCC 电压

    -检查 COMP 在做什么? 接近最大值 钳位电压? 这意味着它不在稳压范围内、而是由 R18上拉。

    -软启动,切换节点(更放大), COMP 和 VCC 在一个范围内的热将有助于我检查。

    此致

    Moritz

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    此外、CS 引脚的波形将有助于查看是否触发电流限制

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    感谢您的帮助、此处是所请求的示波器截图:
    e2e.ti.com/.../zoom2.pdf
    现在我要增加 SS 并报告。

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    在 SS 增加到1uF 的情况下实现示波器截图

    CH1:COMP、   CH2:CS、  CH3:SS、 CH4:开关节点



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    尊敬的 Marvin:

    正如我所料、反激式控制器无法启动。 COMP 直接进入钳位上限、这意味着会请求最大占空比。
    这也意味着、光耦合器的晶体管无法下拉 COMP。

    您应该重新计算光耦合器周围元件的值、并进行测量以弄清出现这种情况的原因。 (是否有足够的电流流过 LED、上拉电阻是否过低...) 您可以使用 Excel qickstart 计算器进行这些计算,或者功率级设计器也是一个很好的方法: https://www.ti.com/tool/POWERSTAGE-DESIGNER

    我想您达到了峰值电流限制、但我在您的示波器截图中看不到这一点。 CS 引脚阈值为100mV、您需要调整刻度。 另外、从时间刻度上、您应该更多地放大以查看其逐周期。

    如果连续64个周期达到电流限制、则会激活断续模式。 使用 LM5156 (无断续模式的版本)可能已经解决了您的问题、否则您必须进一步减慢 SS 的速度。 为此、您也可以使用 PNP、如下所示:

    下一步请尝试使用 PNP 晶体管。 此外、您还可以进一步增大 SS 电容器。 如果无法正常工作、请尝试 LM5156。 最后一步、我会重新计算一切。

    此致

    Moritz