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[参考译文] LM5155:电感器电流不稳定问题

Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5155

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/1441907/lm5155-issues-with-unstable-inductor-current

器件型号:LM5155

工具与软件:

您好!

最近、我使用 LM5155设计了升压转换器。 我的计算和元件选型均基于应用手册 SNVA824 . 转换器专为驱动 NIXIE 管而设计。

电路参数:

  • 输入电压 :24 V
  • 输出电压 :200伏
  • 输出电流:  100 -20 mA
  • 开关频率:  1 MHz

我已经使用电阻器作为具有3个不同值(10 kΩ、15 kΩ、20 kΩ)的负载测试了转换器。  

我遇到的问题:

  • R = 10 kΩ 电感器电流稳定、但输出电压低于电路设计值。 大约为192V。奇怪的栅极信号。 它看起来占空比以怪异的方式变化。 90%占空比出现75%占空比后、它会重复:90%→75% → 90%  →75%→、依此类推。 我的第一个想法是、电流限制被激活(计算出的电流限制为270 mA、并且直流电源显示260 mA 电流消耗)、但不知何故、这是正确的(我稍后会解释)。  
  • R = 15 kΩ、20 kΩ:  输出端稳定199、5V、这很好、但现在问题以不同的方式出现。 电感器电流非常不稳定、以至于电感器会发出吱吱声。 我不能在这种不稳定中找到任何规律性。 栅极信号也很奇怪。 大多数时间它是稳定与相同的职责,但有时间它上升或完全消失。   
  • 在 ºC 情况下、晶体管的温度都升至70 ̊ C。  ºC 我的计算、温度不应超过30°C。 是否是由转换器不稳定引起的?

我为解决这些问题而采取的步骤:

  • 我更改了电流检测电阻。 电流限制约为500 mA。 其中  R =  15 kΩ   20 kΩ:  没有任何变化 .  或者会与  R = 10 kΩ:  电路"工作"与完全相同  R =  15 kΩ   20 kΩ。
  • 我已经从 PGND 切断 COMP 引脚并将其连接到 AGND。 没有任何变化。 可能电感器的噪声没有那么大 .

下面是示波器:

  • R =更改电流检测电阻之前的10 kΩ- CH2 =电感器电流

  • R =更改电流检测电阻之前的10 kΩ- CH1 =栅极信号

  • R = 15 kΩ- CH1 =栅极信号、CH2 =电感器电流

  • R = 10 kΩ   (电流检测电阻发生变化前)- CH1 =栅极信号、CH2 =电感器电流

  • R = 10 kΩ( 电流检测电阻发生变化前  )- CH1 = CS 引脚、CH2 =栅极信号

如果你能帮助我找到任何可能的原因,我会感激.

谢谢你

  • 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。

    尊敬的 Tomasz:

    感谢您的咨询。 您能否分享您的原理图?
    您的电感器有多大的价值? 看起来它的值过高。

    您是否已使用快速入门计算器检查设计?

    https://www.ti.com/tool/download/SNVC224 您还可以发送填写完毕的计算器文件吗?

    我同意栅极信号看起来不稳定。 但到目前为止、我不能说什么是根本原因、因此我需要原理图。 这可能是补偿、也可能是次谐波振荡。

    此致

    Moritz

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    您好!

    感谢您的答复 Moritz。

    原理图分为两部分。 希望这不是问题。

    原理图:

       

    正如您提到的、电感非常高。 我尚未使用计算器文件检查我的设计、但我现在完成了。

    Calc 文件:

    e2e.ti.com/.../4010.LM5155_5F00_56_5F00_Quickstart_5F00_Calculator_5F00_for_5F00_Boost_5F00_Converter_5F00_Design_5F00_V1_5F00_1_5F00_1.xlsx

    环路补偿元件的值基于最小输出电流(这就是所选带宽高于建议带宽的原因)。 我还计算了这些元件针对最大输出电流的值。 这并没有真正改变任何东西。 波特图与现在的波德图类似。

    我已经在 WEBENCH 电源设计工具上进行了检查、使用针对最小电流计算的元件可以扩大转换器保持稳定的输出电流范围。 这是我选择的原因。

    此致、

    Tomasz

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    尊敬的 Tomasz:

    感谢您的档案。 我建议首先使用较小的电感器。 然后、根据典型输入电压和标称负载电流的快速入门计算器调整补偿。

    您可能无法完全达到200V、因为控制器的运行已经接近其最大占空比。

    此致

    Moritz

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    谢谢你。 我会根据您的建议更改相应的组件。  

    我将在我测试电路并获得结果时向您通报最新情况。  

    此致、  

    Tomasz