[参考译文] 电源管理论坛

有关布局的其他信息可在此处找到：(此设备不专用、但大多数点在此处也适用)

(1)四开关降压/升压布局提示1：确定布局的关键器件

(2)四开关降压/升压布局提示2：优化功率级的热环路

(3)四开关降压/升压布局提示3：将差分检测线路与电源平面分离

(4)四开关降压/升压布局提示4：栅极驱动和返回路径布线

您好、Stefan、

感谢您的 Replay

1.根据我的理解、器件不会持续重启、因为根据数据表、当器件因过流或 电流限制情况而重新启动时、UVLO 引脚会瞬间被拉低、 软启动电容放电(LM5118产品说明书第17页、主题7.3.5限流)、但在本例中、当输入电压为15V 且输出电压为18V 时、我没有观察到 UVLO 引脚波形的骤降、也不观察软启动电容的放电情况 (预计为23V)。 以下示波器图显示了当输入为15V、输出为18V (预计为23V)时的 UVLO (黄色)和软启动(绿色)波形。

2.否、我没有更改感应电阻来降低增益。 根据 LM5118产品说明书第17页的公式5、主题"7.3.4斜坡发生器"中的公式5可以通过向感应电阻器添加电阻器 Rg 来降低电流感应放大器增益。 电阻器 Rg 可在数据表的图14中看到。 下面随附了数据表的图14。

3.是的,我的 Vin 可以在 8V 到45V 之间波动,标称电压为24V。

此致、

Ubaid

嗨、Ubaid、

感谢您提供更多信息。

1您能否请检查 LM5118上的 Vcc 并确认其保持~ 7V 的预期电压电平。

2.正确-在这种情况下、CS 和 CSG 线路中的电阻器应相同、以避免不平衡。

但这种增益调整主要是为了避免过流触发、过流触发似乎没有发生、因此您应该会看到 SS 和 UVLO 下降至低电平。

3.进一步测试请确保 VIN 稳定。 一旦在所有工作范围内的此条件下使系统稳定、则可以返回不太稳定的电源。  

此致、

 Stefan

嗨、Ubaid、

我假设电流感应电阻器的连接现在已经在布局中完成、这会触发您目前面临的大多数问题。

您可以尝试使用导线将检测电阻连接到检测电阻。 您应该钻这些导线、并尽可能缩短它们的长度。

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

1.我已经检查过 VCC 管脚、它的电压电平是~7V。 下面是输入为15V 时的 Vcc 波形。

2.是的、这些电阻应该具有相同的值。 我通过 CS 和 CSG 引脚添加了两个1k Ω 电阻器。

3.第3点对我来说不清楚,请明确说明我的理解。

您好、Stefan、

下面是 Vin 的波形、看起来是稳定的。

嗨、Ubaid、

在布局布线中、我看到中国国家电网(CSG)引脚被连接到散热垫. 添加两个1千欧电阻器时、您是否切断了这条线？

如何建立开尔文连接的布线？

您测试了多少个电路板？

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

我从 PCB 焊盘上提起 IC 的 CS 和 CSG 引脚、并使用外部导线将它们连接到感应电阻器。 我有5个电路板、都有相同的问题。

此致、

Ubaid

嗨、Ubaid、

好的、抱歉没想到会有这样的修改、这样就可以了。

我仍然不明白您看到 SS 下降的原因以及导致这种情况的根本原因、特别是您在多个电路板上看到的这种行为。

我已将您的设计添加到快速入门工具中：

https://www.ti.com/tool/download/LM5118QUICK-CALC

此处显示了降压/升压状态下非常低的相位裕度、该配置在此处看起来更好：

R37：3.3k

C40：220n

C39：4.7n

您可以试一下吗？

如果这不起作用、则需要一些更多的示波器图、显示了：

VIN、VOUT、SW1、SW2

SW1、SW2、COMP

SW1、SW2、HO、LO

在正常状态和故障状态下捕获、并显示了几个开关周期。

(SW1和 SW2是电感器的两侧)

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

我也很好奇为什么 SS 会下降。 由于数据表未解释 SS 下降的原因、因此我们期待您的支持。

根据您的建议、我已将 R37更改为3.24K (我拥有的最接近的值)、以提高相位裕度、但很遗憾、问题没有解决。  

下面是31V 时的波形、其中控制器在降压模式下工作并在23.2V 下生成其输出

黄色(输入31V)和绿色(输出23.2)

黄色(HO)和绿色(LO)

黄色(SW1)和绿色(SW2)

黄色(SS)和绿色(COMP)

下面是15V 时的波形、其中控制器在降压-升压模式下工作并在18V 时生成其输出

黄色(输入15V)和绿色(输出18V)

黄色(HO)和绿色(LO)

黄色(SW1)和绿色(SW2)

黄色(SS)和绿色(COMP)

所有示波器图都是相对于接地端的情况。

嗨、Ubaid、

最后一张图显示了一些奇怪的行为。

COMP 引脚出现如此大的骤降。 这是否与 SW 节点的某些边缘对齐？

您是否也可以在 VCC 引脚上共享所用电容器的器件型号？

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

我不知道 COMP 引脚上出现这些大幅骤降的确切原因。 不过、这些骤降 与 SW 节点的边沿对齐。 如果您同时需要 SW 节点和 COMP 引脚的示波器图、我将为您提供。

Vcc 引脚上使用的电容器是1uF 50V、器件型号为 C160雾 R1H105K080AB

https://www.digikey.com/en/products/detail/tdk-corporation/C1608X5R1H105K080AB/2732903

此致、

Ubaid

您好、Stefan、

下图是 COMP 和 SW 节点的下图、可以清楚地看到 COMP 引脚的 DIP 与 SW 节点的边缘对齐。

黄色(COMP)和绿色(SW1)

此致、

Ubaid

嗨、Ubaid、

我已经检查了 VCC 上电容器的直流偏置降额(降额降至~ 800nF)。

尽管如此、最好再次检查此帽。 您能否将 VCC 电容器2的电容器并联放置、例如将一个电容器焊接在另一个电容器的顶部。

它看起来与 LM5118非常接近、但 VCC 引脚的布线非常细。 也经由接地层和散热焊盘的 GND 连接。  您可以为此添加专用线路了。 以确保去耦电容器可以正常工作。

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

根据您的建议、我添加了2个与 VCC 引脚并联的电容器、但 COMP 引脚上没有任何更改。 下面附上示波器图作为参考。

黄色(VCC)和绿色(COMP)

下面是输出电压和 Comp 引脚的波形、我想 COMP 引脚上的骤降是输出电压骤降导致的、但我不知道输出电压骤降的原因。 您是否解释了输出电压下降的原因？

黄色(COMP)和绿色(输出电压)

可以在下面的示波器图中看到 SW1节点的输出电压骤降

黄色(SW1节点)和绿色(输出电压)

此致、

Ubaid

嗨、Ubaid、

测量上述信号时、您是否使用了极短的探头接地环路。

(我们需要确保测得的信号是真实的、而不仅仅是干扰的拾取。)

另请参阅：

https://www.ti.com/seclit/ml/slup385/slup385.pdf

幻灯片28

和

(+)如何测量纹波以获得更好的设计结果-电源管理-技术文章- TI E2E 支持论坛

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

感谢您的答复。
它是有帮助的。 我无法查看 pdf。 请分享您的网页链接或给我发电子邮件。

我没有使用短接地环路、这在我这边是个错误 我已经使用削波方法测量了波形、这种方法不是 www.ti.com/.../SSZTB25图2中推荐使用的方法

我将在15小时后通过进行短接地测量来分享波形。

同时、您能否澄清一下以下几点

1)-为什么当控制器在降压-升压模式下工作时 SS 引脚上的电压会下降。 这背后的原因可能是什么？

2)-您是否怀疑 MOSFET 栅极上的振铃可能是导致此问题的原因？
如果是、则这可能是由于相位裕度、也可能是 IC 与 MOSFET 的栅极引脚之间的某个器件。

3)-我希望将我的 PCB 布局技术与组件质量问题区分开来。 您能否提供不带任何元件的评估 PCB 板。 我想焊接我的部件、看看事情是如何展开的。

此致

Ubaid

嗨、Ubaid、

不确定为什么不能打开 pdf -所以这是第一个链接-对吗？ 单击并登录后、您应该可以打开。

回答您的问题：

1、我也不明白为什么你看到了 SS 的下降

2. MOSFET 栅极上的振铃可能是个问题、但如果您看到这个问题、那么我认为 IC 到栅极引脚上的振铃更多。 否则、您应该会看到 COMP 引脚也不稳定。 能否分享栅极振铃的示波器图？

3.很抱歉,我只有完全装配好的板。 最好订购 EVM 并更换元件。

此致、

 Stefan

嗨、Ubaid、

对于软启动、再次阅读数据表部分后、现在有必要执行此操作：

7.3.7软启动

... SS 引脚电压被一个内部放大器钳制 在高于 FB 引脚电压150 mV 的电平。 ...

因为 VOUT 下降、FB 上的电压也下降。

此致、  

 Stefan

您好、Stefan、

当降压/升压模式下输出电压下降时、 SS 引脚上的电压也会下降(原因未知)。 可能是这些问题都是相互相关的、因为数据表指出当误差放大器低于1.23V 时、SS 引脚充当非反相引脚(请参阅随附的数据表参考)。 在本例中、在降压/升压模式下、SS 降至1.23V 以下、因此会改变误差放大器基准点。 这可能会影响误差放大器的输出、然后占空比也会发生变化、从而降低输出电压。 IAM 仍然无法确定如何调试 SS 引脚丢弃问题。 这可能是由于 LM5118的元件质量不良所致。 我测试了02个电路板、它们具有相同的行为。

以下是根据 您的说明使用同轴电缆测量的输出电压纹波。 我使用示波器的两种不同模式测量了此噪声。一种模式是正常 采集模式 、另一种模式是高分辨率模式。 两种模式都显示了不同级别的噪声。

1)-使用高分辨率采集、示波器交流耦合模式和同轴电缆方法测量的输出电压。  

2)-使用正常采集、交流耦合示波器模式和同轴电缆方法测量的输出电压。  

此致、

Ubaid

嗨、Ubaid、

SS 将跟随输出(通过 FB)-如数据表中所示、SS 被钳位 tor FB + 150mV。

因此、如果 VOUT 下降、FB 也会下降、这也会降低 SS 上的电压。

您可以仔细检查 SS 是否比 FB 高150mV。 如果是这种情况、则 SS 符合预期。 否则会出现问题。
我试图用上面的可用数据检查这一点,但总有什么缺失.

上面显示的 VOUT 纹波看起来不错-检查这是否处于正常运行模式、或者输出电压是否确实下降。

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

感谢您澄清了 SS 引脚。 但我已经检查了当输入电压为15V 且输出电压为18V (预计为23V)时的 FB 和 SS 引脚电压、发现 SS 引脚电压为970mV、FB 引脚电压为960mV。 此外、我还发现、当输入电压为31V 且控制器在降压模式下工作时、与 SS 引脚电压为1.38V 且 FB 引脚电压为1.23V 相比、这表明 SS 引脚电压高于 FB 引脚150mV。

从上面的结果可以清楚地看出、由于某些原因、SS 引脚电压不会增加并 跟随 FB 引脚电压、因此 SS 引脚在降压模式和降压/升压模式下表现出预期的行为。 这可能是由于输出电压较低、因为输出为低电平、因此 FB 为低电平、SS 为低电平。 但问题在于为什么输出不会增加到设计的输出电平。

对于 Vout 纹波：

输出电压纹波捕获到输出电压已经降至18V (预计为23V)的时刻

您能从应用工程师那里获得有关该问题的反馈吗？

此致

Ubaid

嗨、Ubaid、

只要 SS 电压电平高于 FB、误差放大器仍会出现输出不匹配的情况、并应尝试增加输出。 所以 SS 仍然正常。

我仍然希望在考虑正确的探测方法后、再次使用 COMP、VOUT 和 SW 完成上述示波器图。

是否仍然显示 COMP 引脚上出现了这种较大的骤降？

COMP 引脚如何正常运行？

如果这种骤降仍然存在、则可能是某种干扰注入到补偿中。

此致、

 Stefan

您好、Stefan、

以下是输入电压为31V、输出为23V (正常运行)时使用右侧探测方法的示波器图

黄色(COMP)和绿色(输出电压)

黄色(COMP 中的纹波)和绿色(输出电压中的纹波)

黄色(COMP)和绿色(SW1)

以下是当输入电压为15V、输出为18V (异常运行)时使用右侧探测方法的示波器图

黄色(COMP)和绿色(输出电压)

黄色(COMP 中的纹波)和绿色(输出电压中的纹波)

黄色(COMP)和绿色(SW1)

嗨、Ubaid、

谢谢您提供这些图-现在看起来更好、但遗憾的是、它到目前为止未指明根本原因。

因此、我们将回到该测量请求-从而同时查看 SW1和 SW2。

VIN、VOUT、SW1、SW2

SW1、SW2、COMP

SW1、SW2、HO、LO

在正常状态和故障状态下捕获、并显示了几个开关周期。

(SW1和 SW2是电感器的两侧)

此致、

 Stefan