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工具与软件:
您好! 我的客户将 LM5157QRTERQ1用于复制自 T.I. TIDM-02014参考设计("LEM 电流传感器+/-15V 电源"、U402)的+/-15VDC SEPIC 配置。 似乎在几乎没有任何负载的情况下都能实现良好调节、但在负载稍高时变得不稳定(~250mA)。 元件均声称能够提供~3安培以上的电流、因此这似乎不是容量问题。 我们已将 R602/NT400短路、因为如果没有该短路、它甚至无法在小负载下进行调节。 我使用 能够提供25A 的12VDC 台式电源为此供电、不会为其他负载供电。
参考原理图:
客户的原理图:
使用示波器在 TP401处无负载(反馈电路除外)测量、该信号是一种次谐波/衰减正弦波、由 RT 电阻设置的基础频率为~440kHz。 在此状态下、电源读数约为50mA @ 12VDC (看起来有点高)。
在~30V 输出端的负载较小的情况下、我们开始按预期看到方波(尽管占空比大于预期)、但当没有方波时、正弦波仍然存在、并且它会周期性地改变形式。 正如预期的那样、方波部分也处于~440kHz。
我想它会看起来更像这样:
施加足够的负载后、输出电压会下降、并且台式电源在12V 时的电流从~0.7A 跃升至大约1A。 这大约是 DMM 在负载重新启动之前读取的250mA @~30V。 从技术角度而言、电压高于30、因为它很难补偿负载。
观察结果如下:
我将设计参数输入到了 T.I. Excel 快速入门设计工具中、似乎有足够的增益/相位裕度。 我甚至尝试了33uH 和数字仍然可以解决。
以下是布局的糟糕视图、为了清晰起见、仅显示底层(如果需要、我可以获得更好的布局):
我在查看数据表中的布局注释后注意到的主要内容是使用散热焊盘的元件、这与散热所需的散热焊盘正好相反。 即使如此、 我也不会认为这是一个问题、直到它开始升温。
我在这里缺少一些明显的东西吗? 有什么要查看的东西吗? 感谢您的 观看!
尊敬的 Benjamin:
感谢您的咨询。
我们跨 R602/NT400短路
这是否意味着除 R602之外、AGND 和 PGND 之间没有连接?
接地不能分离、这将不起作用。
请参阅数据表:
我认为布局必须重新设计。
此致
Moritz
Moritz、感谢您的快速响应。 AGND 和 PGND 实际上连接在一起。 R602仅是跳线(与在 TIDM-02014参考设计中相同的方式)。
尊敬的 Benjamin:
请在下方查看您的设计与 TIDM02014:
在 TIDM 设计中、没有跳线。 你可能是说 NT400? 这是一个网络连接。 而不是物理部件。
在您的设计中、2个接地分开得很远。 这将导致不稳定行为。 另外、我们不建议在布局中使用散热连接。 电流流动不良、尤其是在 GND 平面中。
此致
Moritz
Moritz、很抱歉、如果这一点不明确、但制造商未组装 R602 (请注意、原理图上显示为"DNP")、因此我在这里焊接了一根跳线、将这些接地端连接在一起。
此外、我同意、我们不应像在最初的帖子中提到的那样使用散热、也不会预计会导致不稳定、直到较长一段时间内较大负载导致热量问题为止。
你好,本杰明,我明白。
请您发送更详细的布局图片吗?
我想看看、从 R602到 PGND 的路径继续在哪里。
另外、您能否测量 FB 和 COMP 引脚上的电压、以及输出电压和开关节点电压?
请同时测量空载和负载条件。
此致
Moritz
Moritz、以下是根据要求提供的示波器测量结果... 如果需要以不同的格式上传、请告诉我。
尊敬的 Benjamin:
感谢您的示波器截图。
FB 和 COMP 非常不稳定且具有噪声。 这可能是稳压不稳定的根本原因。
您可以再次与功率级设计器: https://www.ti.com/tool/POWERSTAGE-DESIGNER#downloads 一起检查您的补偿网络
但是、我希望这些不稳定性来自布局。 请检查数据表中的布局指南、尤其是对于 GND 连接。 所有 GND 引脚都必须在 IC 下方通过 GND 焊盘连接。
此致
Moritz
感谢您发送编修。
您是否认为像下面红线这样的跳线有助于形成较低阻抗的路径? 还是会引入更多噪声?
是否可以通过改变 RT 引脚上的电阻器来降低频率、从而使电路不易受噪声的影响? 我假设我们随后也需要再次调整补偿网络。
此外、PowerStage Designer 是否是基于网络的工具? 您共享的页面的下载部分没有活动链接,因此我似乎无法下载它。
谢谢!
本
尊敬的 Benjamin:
您可以检查导线是否有帮助、或至少更改(可能改善)行为。 我不确定。
我认为最终只有设计更改才能解决这个问题。 还有更多的事情需要更改、例如使开关节点变得更小、以及移除所有散热焊盘。
功率级设计器是一个要下载的软件。 右上角有一个下载按钮(单击我发送的链接时)。
如果这样做不起作用、请在 google 中为功率级设计器 TI 搜索。
此致
Moritz