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[参考译文] LM5145:无法处理高于3A 的电流

Guru**** 2382690 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5145, LM70860
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/1460416/lm5145-cannot-handle-current-above-3a

器件型号:LM5145
主题中讨论的其他器件: 测试2LM70860

工具与软件:

问候、专业人士和论坛访客。 我想请您为 LM5145转换器提供帮助。 在我的项目中、转换器由48V 锂离子电池(输入电压范围为41-55V)供电、并且应该将其降至24V、最高电流为6A。 在没有负载或轻负载的情况下、一切都正常、但在4A 后、它会关闭、或仅输出所需电压的一半(您可能在视频中看到)。 增大 Rilim 或更改 LM5145本身不会产生任何结果、并且转换器芯片、MOSFET 或电感器不会过热。 我将把 HO、LO 和 SW 的图表以及原理图和 PCB 附在下面。 我应该在哪里寻找问题? 提前感谢您。

负载测试1 (输入56V):

e2e.ti.com/.../load_5F00_test.mp4

负载测试2 (48V 输入):

e2e.ti.com/.../load_5F00_test2.mp4

无负载时的 HO:

无负载时的 LO:

无负载时的 SW:

负载为3A 时、SW 上的信号宽度会开始混乱变化、不确定它是否正常(LO 和 HO 上的信号也是如此):

e2e.ti.com/.../sw_5F00_load_5F00_3a.mp4

原理图:

PCB 顶层:

PCB 内层1:

PCB 内层2层:

PCB 底层:

具有实际值的 LM5145快速入门计算器

e2e.ti.com/.../24v.xlsm

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    尊敬的 Ihor:

    不稳定。 请注意、22uF 陶瓷电容器必须降额以提供电压(24VDC)-每个电容器的电容可能只有几 μ F。 此外、在快速启动中输入正确的 ESR 值也很关键。 以下文件用于在给定陶瓷和电解输出电容器组合的情况下计算有效 Cout 和 ESR。 然后继续并重新补偿。

    e2e.ti.com/.../5706.Parallel-Capacitors-Zct-LM5145.xls

    确保220uF 是聚合物电解电容器、而不是铝电容器。 铝电容器的 ESR 较高、在低温条件下急剧增加、因此几乎无法进行补偿。

    -tim

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    PS:我们具有能够在 LM70860 80V/6A 转换器之外实现6A...check 输出的转换器(具有集成 FET)。

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    感谢您发送编修。 我的输出陶瓷额定电压为25V,电解电压为35V,我将陶瓷电压更改为16 x 10uF/50V,电解电压更改为220uF/63V(无法在本地找到聚合物电容器,将订购和等待交付),通过将总电容除以一半进行眼动降额(抱歉,您的 Excel 降额工具令人惊讶,但我没有这个特定电容器的 ESR 值)和计算出新的补偿网络值。

    CC1为2.7nF、现在为2.7nF;

    CC2为27pF、现在为39pF;

    RC1为56.2k、现在为39.2k;

    RC2为1.5k、现在为102R;

    CC3为2.7nF、现在为1.8nF;

    我焊接了 最接近我所拥有的值、几乎没有任何变化。

    但是、我注意到转换器处理6A 时 VIN 为44V 或更低、5A 时处理48V、4A 时处理55V。 为什么低输入电压效果更好、这也是补偿错误的证据还是其他问题? 如果能为您提供任何帮助、我将不胜感激。

    重新计算 COMP 网络后、HO、LO 和 SW 上无负载的 PWM 信号开始像有负载视频上那样干扰地改变宽度(在其信号宽度更稳定之前)

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    不知道、它是否相关、更改了 Rt 电阻器将 Fsw 从200kHz 增加到300kHz、仅用于测试。 在将负载从4A 增加到5A 时、控制器仍会关闭、但如果我设置6A 并立即开启或关闭负载、它可以承受稳定的负载。 因此、可能 LCSC 的非同名电感器的饱和时间比它应该具有的要早得多...  是可能的、还是巧合? 如果保持6A、为什么在4A 后仍然会熄灭?

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    尊敬的 Ihor:

    我会移除输出电解电容器(因为其 ESR 过高)并仅使用陶瓷进行补偿。 请访问 Murata 网站以了解降额情况: https://ds.murata.co.jp/simsurfing/mlcc.html?lcid=en-us&jis=false

    在室温、24VDC 条件下、10uF/50V/X7R/1210为5.8uF、而在高温条件下稍低一些。 也许每个电容器使用5uF 作为快速启动的有效值。

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    感谢您发送编修。 刚刚移除了电解电容器并重新计算 comp 网络、并返回到 Fsw=200kHz。 SW、HO 和 LO 上的信号从0稳定到4A、但仍会关断、同时从4A 增加到5A。 如果我 对电子负载设置5A 或6A 并将其打开、则转换器正常工作、但 HO、LO 和 SW 上的信号开始来回摆动。 那么、它现在只是一个精确补偿的问题(比如、我需要68pF、并联使用了两个33pF)、还是其他问题?

    此外、当它进入保护模式时、SW 上的信号如下所示:

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    在轻负载而不是满载时保持稳定的情况相当罕见(通常轻负载情况稍差、因为 LC 极点的 Q 较高)。

    使用最新的快速启动文件发送。

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    这似乎是过流问题。 电流限值是否根据10mΩ 检测电阻正确设置? 590Ω 将设置5.9A 的谷值电流限值(因此、直流输出电流将是此电流纹波的一半)。 尝试增加电流限制设定点电阻器、然后查看是否可以提供更大的电流。

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    最终快速启动文件:

    e2e.ti.com/.../6786.24v.xlsm

    我已经玩过几个参数:

    1、交叉频率,变频器在较高的频率(30 kHz)上变得更加不稳定,所以我下降到20 kHz;

    2.将电流限值提高至 Iout*2,将 Rilim 设为1.2千欧;

    3.注意1m Ω 和0.1m Ω 的输出 ESR 在 RC2中产生了显著差异、因此对其进行了相应更改。

    在一天结束时,它没有任何问题,输出电流上升和下降而不关闭,控制信号稳定(我认为)。 所以,我认为这是,我希望这不是 巧合;)

    因此、我非常感谢您提供的宝贵调试建议、尤其是因为现在我认为我的所有其他同步转换器都可能出现类似的设计错误(由于类似的症状、例如意外关断)。

    P.S.是否值得从 CCM 切换到 DCM 以降低轻负载时的损耗、或者转换器会受到最大输出电流的影响?