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[参考译文] LM5177:直流/直流转换器电路中电感器的异常发热现象。

Guru**** 2496595 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5177

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/1446780/lm5177-anomaly-heating-phenomena-of-the-inductor-in-dcdc-converter-circuit

器件型号:LM5177

工具与软件:

大家好!

本主题是由日本电路设计工程师发送的。

我们在直流/直流转换器电路中遇到了问题。 这就是异常加热现象

额定电流。 并非所有电路都有相同的现象、但电路单元发热。

我们制造了10块电路板。 每个电路板有7个发电单元

电压电路的性能。 2单元24V 产生电路、2单元12V 产生电路

即另一种24V 产生电路、7V 和5V 产生电路。

但是、只有另一种24V 发电电路存在这种发热现象。

正如我们在前面所写的、我们制造了10块电路板、只有2块电路板具有该尺寸

但8个电路板不存在这种现象。

我们已经检查了这些功能;

(a)异常加热电路在 Vin=24V 时比正常电路板消耗的电流大于0.5A。

(b)当 Vin=20V 时加热温度不是那么高、但 Vin 变高了

  (如24V)加热温度变高。 (例如100°C 以上)

此外、假设我们没有将任何负载连接到的输出端子

该发电电路。

如果有相同的经验,请给我们一些建议。

我们将能够向您展示原理图或物料清单等。

此致、

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    您好、Satoru、

    分享原理图、您还可以将填充的 LM5177快速入门计算器附加 到该主题吗?

    您能否使用显示电感发热的方式测量电路板的电感器电流?

    此致、

     Stefan

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    您好、Stefan。

    我们非常感谢您的答复。

    我们现在上传了原理图文件(Filename=schematic.pdf)、webench 设计文件

    (Heating_circuit.pdf 和 not_heating_circuit.pdf)。

    请确认设计结果。

    然后、由于插入了、测量电感器电流可能非常困难

    向节点证明电流并不容易。  请在@SensorToCloud 上发推特给我们

    电流的方法。

    此致、

    奥古悟。

    e2e.ti.com/.../Not_5F00_heating_5F00_circuit.pdfe2e.ti.com/.../Heating_5F00_circuit.pdfe2e.ti.com/.../7380.schematic.pdf

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    你(们)好。

    如果您有非常敏感的差分探头、则可以在电流感应电阻器 R138上进行测量。

    更好、更简单的选择是添加一个电流环路导线并使用电流钳位传感器对其进行测量。

    我假设您的电感器将会达到饱和状态。

    此致、

     Stefan

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    Stefan、您好!

    我们可以通过连接回路线来测量电感器电流。

    第一张图片是输入电压=19V ,它似乎正常运行。

    第二张和第三张图片是输入电压= 20V、电流是

    在无负载情况下以1A 以上的电流运行。

    如图所示连接回路线的方法是否正确?

    此致、

    奥古悟

    Vinput = 19VVinput = 20VVinput = 20V

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    您好、Satoru、

    感谢 您的测量。
    Stefan 今天不在办公室。
    他将在明天回来,所以请允许我们多1-2天来与你联系。

    非常感谢您的耐心。
    此致、
    Niklas

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    您好、Satoru、

    电感器电流似乎受到干扰、这可能是由于峰值电感器电流检测的信号未正确到达 LM5177。

    您能否共享用于 CSA/CSB 的滤波器和布局?

    此致、

     Stefan

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    Stefan、您好!

    我们看一下滤波器和 CSA/CSB 的布局图。

    页1:滤波器原理图的布局层1

    页2:已编译滤波器原理图的第1层和第5层

    页3:滤波器原理图的第5层

    未安装 C216、C281和 C282。 (仅限 不带电阻器的焊盘模式)

    您能理解布局结构吗?

    此致、

    奥古悟

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    您好、Satoru、

    如果我得到强化、那么 SW 和 CSA 将共享相同的线迹。 因此、由 SW1 (高侧降压 MOSFET 栅极信号的返回路径)中的电流产生的所有噪声都会注入电流测量信号。

    这会干扰整个控制环路。

    另外根据原理图(我使用了上面的 pdf 文件、因为上一篇文章中的图片具有过低的分辨率)确实表明没有放置 CSA/CSB 上的滤波器-使用高功率级别时、您希望从 DCDC 中取出此滤波器是必需的。

    有关布局指南、请先查看此应用报告: https://www.ti.com/lit/pdf/slvafj3

     

    有关布局的其他信息(基于其他设备、但在大多数情况下对设备有效)可在此处找到:

    (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

    此致、

     Stefan

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    Stefan、您好!

    感谢您发送编修。

    布局重新设计很难很快完成。 因此、我们将尝试构造

    CSA/CSB 滤波器。

    或者,如果我们改变另一个电感器,你认为它是一个好

    如何改善这种现象?

    这种现象并不总是发生。  组装好的 PCB (共3个)

    不会发生这种现象。 你认为这种现象发生了吗

    作为概率或重合?

    此致、

    奥古悟

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    您好、Satoru、

    我认为这不能通过不同的电感器来解决。

    最恰当的情况是、这种不稳定性出现在角落情况下、如果发生一些环境变化、其他电路板上也可能出现这种不稳定性。

    从蓝色接线开始(如上所述手动修复)是一个很好的第一步。

    最好在布局中解决这个问题。

    此致、

     Stefan

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    Stefan、您好!

    我们试图改变电阻器和电容器的某些值。

    由于上述原因、在更改值异常之前

    电流发生时、VIN=20V、电流发生变化后、VIN=20.6V。

    只是一点点现象改善。

    滤波器值如图所示。

    如果您对滤波器值有任何建议、请向我们建议。

    我们非常感谢您的支持。

    新年快乐!

    此致、

    奥古悟。

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    您好、Satoru

    我们的专家已离职、将于1月7日返回。 请预计我们的回复会有一些延迟。  

    此致、

    Feng

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    您好、Satoru、

    滤波器值看起来正常、但正如上面正确提到的、问题是由布局引起的。

    因此、再次建议尝试布局更改(先通过 PCB 上的接线进行手动修复)。

    此致、

     Stefan

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    Stefan、您好!

    我们尝试用以下手动修复方法重新接线。 (另请参见附加的图片文件)

     (1)剪切 PCB 上的 CSA/CSB 图案

     (2)用空气将分流电阻器和 IC 的 CSA/CSB 端子连接起来

    但没有任何变化。 你是否对我们的审判有任何错误的想法。

    此致、

    奥古悟     

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    您好、 Satoru、

    CSA/CSB 上的滤波器仍为10欧姆和120pF -对吧?

    您是否还可以分享用于 VCC 的电容器的器件型号-我想检查其直流偏置降额。

    我将再次完成整个谈话并与团队讨论、也许我错过了一个重要部分。

    此致、

     Stefan

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    您好、Satoru、

    我对我们团队中的问题有一些想法、我们仍然认为、即使您的工作环境良好、也会有其他东西干扰电流感应信号。  

    我们已经看到、您在 PCB 上为栅极电阻器和缓冲器留出了空间、但到目前为止尚未使用。

    您能否尝试使用栅极电阻器、例如3.3Ohm 并再次检查、下一步将缓冲器放置到位。 此处可以从3.3欧姆和680pF 电阻开始。

    此致、

     Stefan

  • 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。

    Stefan、您好!

    我们在 CSA/CSB 上使用3.3欧姆和680pF 滤波器和120pF 滤波器制造缓冲器。

    看起来略有改进。

    在制造缓冲器之前、当我们向 VIN 输入超过20.5V 的电压时、会出现异常电流。

    在制造缓冲器后、当我们输入超过20.8V 的 VIN 时、会出现异常电流。

    差异仅为0.3V ,但我们希望本试验可能接近目标。

    如果我们尝试更改 CR 的值、请向我们提供信息。

    此致、

    奥古悟。

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    您好、Satoru、

    我不认为这一变化确实已经表明了- 0.2V 不是一个巨大的步骤。

    不过、对于缓冲器设计、本指南是很好的指导:

    SSZTBC7技术文章|德州仪器 TI.com

    您应该首先尝试增加栅极电阻器、例如使用3.3欧姆。 这是否有一个更大的契约.

    我还认为、感应电阻器的类型会产生巨大的影响。 也可以在此处尝试另一种类型。
    输入 ESP。 使用在长侧(宽方向)具有连接的引脚。

    像这样: 進工業株式会社搜索|薄膜抵抗器・薄膜技術のスペシャリスト( Susumu )|

    此致、

     Stefan