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[参考译文] LM3488:无法切换。 DR 引脚始终开启。

Guru**** 2382630 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3488, LM3478
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/1436051/lm3488-unable-to-switch-dr-pin-is-constantly-on

器件型号:LM3488
主题中讨论的其他器件: LM3478

工具与软件:

您好!

我遇到了升压转换器无法切换的一些问题。 请查看随附的原理图(VR1设置为10K)。 我的 Vin 设置为4V、输出负载为1k 欧姆电阻器。 出于某种原因、DR 始终与 V_IN 电压匹配、但 TP7的电压接近于 V_IN。

我从其他帖子中读到、潜在的高浪涌电流可能会锁定控制器、但我没有注意到输入、输出或 I_SEN 出现任何电压尖峰。 此原理图是否存在任何潜在错误? 谢谢。

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    您好、Kenneth:

    感谢您使用 e2e 论坛。
    我没有直接在原理图中看到任何连接错误。 您可以使用我们的快速入门计算器工具仔细检查补偿和电感器选择:
    https://www.ti.com/tool/download/LM3478-88-BOOST-CALC

    有关故障描述的问题:
    如果 Vout 跟随 Vin、则表明器件不进行开关、DR 引脚保持为0V、IC 不运行。
    您提到了 DR 电压与 Vin 电压匹配。 这是您在 TP5处测量的电压吗?
    DR 电压应保持在0V - 7V VCC 电压范围内。 如果在 DR 信号上看到 Vin 电压、则表示 IC 可能已损坏。
    您能否确认驾驶员是否根本没有切换(也是在启动过程中)? 如果它切换、请仔细检查 DR 的电压电平。

    谢谢、此致、
    Niklas

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    尊敬的 Niklas:

    感谢您的回复和分享这些工具。 非常有帮助。

    我使用了快速启动工具、并更改了 Rcomp、Ccomp 和 CHF。 我现在可以看到 DR 开关、但相当奇怪。 以下是捕获的信号快照(黄色= DR、 绿色=输出、蓝色= Vin、 红色=反馈)。 我的 PSU 输入设置为4V、电路在接近0.25A 时消耗相对较高的电流、而没有任何可见的升压)。 我的 MOSFET (SIR610DP-T1-RE3)的 Vgsth 为2V 至3.6V。 MOSFET 似乎 无法导通。 您认为这是一种可能吗?  


      (DR 切换放大图)

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    尊敬的 Kenneth:

    如果您使用4V 输入电压、我建议尝试使用逻辑电平 MOSFET、其 Vgs 阈值介于1V 和2V 之间。
    如果应用程序仍然无法正常工作、我们需要再次深入研究设计。

    此致、
    Niklas

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    尊敬的 Niklas:

    对延迟响应深表歉意。 我将输入电压调整到了7V 以测试电路。 MOSFET 似乎正在打开、因为在 DRV 引脚变为高电平后、通过热像仪观察到它发热。 我还注意到 DRV 引脚现在在锁闭前开关更长。 我还将 FA 电阻器设置为400 kHz、但这并没有改善输出-电路没有升压。 您对我可以检查的其他方面有什么建议吗? 谢谢!

    黄色=输出

    绿色= FB

    蓝色= DR

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    尊敬的 Kenneth:

    感谢您的更新。
    我认为蓝色信号称为 DR 引脚(TP5)、而不是开关节点引脚(TP7)、这没有任何意义。
    如果驱动引脚100%变为高电平、电感器应该会饱和、从而导致输入短路、这很可能会由于过流而损坏 MOSFET。
    我没有看到 Vin 电压下降、也没有触发器件过流保护、这应该会下拉驱动器信号。

    除此之外、我还进一步研究了 MOSFET 和二极管元件。
    VDS 额定值为200V。 根据您的反馈设置、输出目标电压为~32V、因此、额定电压为60V 的 MOSFET 在此处将是足够的、可以提高效率。
    肖特基二极管也是如此、它具有相同的200V 额定电压。

    您是否还能分享4.5uH 电感器的规格?
    现在、您只对负载使用1k Ω 电阻。 这是否也是预期的峰值负载、还是在最终应用中这个值更高?

    此致、
    Niklas

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    尊敬的 Niklas:

    感谢您的反馈。 为了说明这一点、黄色迹线表示 TP7。

    我完全同意您的想法。 这就是我最初怀疑 MOSFET 没有关断的原因、因为当 DR 始终处于高电平时我没有观察到短路。 也就是说,我将仔细检查图上的标签,因为我从我的测试工程师获得了这些信息。

    我们的目标是实现100V 输出、但由于此电路在我们的实验室中随时可用、因此我们决定测试用此电路将输出推高多少。 这也是选择额定电压为200V 的 MOSFET 和二极管的原因。 效率在此并不是关键因素、因为电路仅需在极短的时间内运行。

    对于电感器、我们使用了 Bourns SRR1208-4R5ML。 最终、此设置将用于通过两相三线变压器驱动具有高侧和低侧开关的压电式传感器、从而使负载特性不会处于静态。  

    如果您有任何改进建议(比如更好的芯片)、我们不胜感激! 尽管如此、我们还渴望发现此电路无法按预期工作的根本原因。 解决这一神秘问题将为我们的未来设计提供宝贵的见解。

    谢谢你。

    肯尼思

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    尊敬的 Kenneth:

    感谢您快速回答并仔细检查波形。

    如果 Vout 目标为100V、额定值更合理。 那么瓶颈将是低输入电压。
    纯升压拓扑通常在输入电压的8倍或9倍升压因子达到极限、原因很简单、MOSFET 的关断时间变得如此之小、以至于输出侧无法传输足够的功率。 对于 Vin 4V、32V 的输出电压已经接近限值。
    我们的其他升压控制器还在其数据表中列出了最大占空比、通常约为90%至96%。

    LM3488列出了100%的最大导通时间。 这是因为该器件最初基于降压控制器、其中100%模式就是旁路。 在升压拓扑中、100%模式将是输入短路、因此此处仍然存在相同的升压因数限制。

    如果需要更高的升压比、我们建议改用反激式拓扑。 然后、不同的绕组比可在相同的占空比下实现更高的升压比。

    此致、
    Niklas

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    尊敬的 Niklas:

    谢谢你。 接下来、我们将了解反激式拓扑。 与此同时、您认为我们的设计还需要进行哪些故障排除工作? 我们仍然无法弄清它为什么不切换。

    我们进行了另一轮探测、结果就是这样。 我不使用名称、而是参考原理图中的 TP。 我希望您能够找出出错的地方。 谢谢!

    黄色= TP8

    绿色= TP6

    蓝色= TP5

    红色= TP7

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    尊敬的 Kenneth:

    感谢您更新并考虑反激式拓扑。

    我最怀疑的是 所使用的 SIR610DP-T1-RE3 MOSFET。
    如果可能、我建议测试具有较低 GS 阈值的不同 MOSFET。

    您还可以申请免费的 LM3478升压 EVM 样片、以便进一步测试。 (LM3488与 LM3488引脚对引脚)
    https://www.ti.com/tool/LM3478EVAL

    此致、
    Niklas