This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] LM5176:输出电压和开关问题

Guru**** 2391195 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5176

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/1462336/lm5176-issues-with-output-voltage-and-switching

器件型号:LM5176

工具与软件:

您好!

我们使用 LM5176设计了一款降压/升压转换器、其规格如下所示。

  1. 输入电压- 10V-50V
  2. VOUT - 48V
  3. 输出电流- 2A

我们已 通过 Webench 生成了设计(随附 webench 报告和原理图、供您参考)。  

下面是我们所面临的问题

  • 我们提供了24V 和48V 的输入、在这两种情况下、我们都观察到7.5V VCC、但输出为0V。 我们调试发现、MOSFET 没有栅极开关信号。
  • 在本例中、我们尝试将开关频率降低至 RT=100K
    • 在55V 输入时、我们观察到48V 的输出。
    • 在54V 输入处、我们观察到40V 的输出。
    • 在52V 输入时、我们观察到36V 的输出。

随着电压下降、输出不断降低、在升压模式下、输出始终为零。

请建议我们缺少什么或解决方案。

谢谢!

阿吉特

e2e.ti.com/.../WBDesign30_5F00_buck_5F00_boost.pdf

  • 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 Ajith:

    首先、原理图看起来不错、但未详细检查所有元件值。

    为便于查看、您也可以使用快速入门计算器:  

     LM5176设计计算器

    真正令人奇怪的是、使用原始设置 RT= 868.6k 时、您没有看到栅极信号开关、而使用100k 时、您会看到一些功能。

    我的第一个想法是、焊接可能会有问题、在替换 Rt 时、问题已经解决。

    到目前为止、您测试了多少块电路板? 都是相同的行为。

    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。

    感谢您的快速回复 Stefan !

    到目前为止、我们只安装了一个板、但更改了 IC 一次、仍然会看到相同的问题。 我们将尝试再安装一个板、然后返回给您。 到那时、如果您有任何需要、请告知我们。

    此致、

    阿吉特

  • 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 Ajith:

    Sure 会让您知道、还会等待至少一个其他板的测试结果。

    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。

    您好、Stefan、

    我们已安装 另一个板、 在此板中、我们也面临同样的开关问题。  

    此外、我们还尝试  使用更高的开关频率将输出更改为24V。 设计 根据 TI Webench 进行了更改。 在此 测试中、我们还会看到相同的开关问题。  

    我们已经尝试 探测了开关信号

    1. 当 VIN 为55V 和 LDRV1时、我们可以在此处看到、VOUT 和 LDRV1正在切换、但处于设定值以外的不同频率。
    2. 当 VIN- 24V 和 LDRV1 - 0V 时、我们可以在此处看到 VOUT 以设定的频率开关、但 HDRV1始终为低电平。

    在这两种情况下、VCC 为7.35V、MODE 约为4.1V。

    您是否怀疑此观察存在任何问题? 请建议我们可以尝试的其他测试。

    此致、

    阿吉特

  • 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 Ajith:

    您能否为上面的项目1添加更多详细信息(也许还可以分享示波器图)。

    您是否确定第2点:

    如果 HDRV1始终开启且 LDRV1正在开关、则每次 LDRV1开启时、您将获得短路。

    看起来示波器补偿值已设置为低电平(均为斜坡引脚上的高电容)

    我认为检查布局也很好。 是否可以共享它?

    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。

    您好、Stefan、

    我已在私人聊天中向您发送布局文件。 如果您发现任何问题、请查看并告知我们。

    谢谢!

    阿吉特

  • 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 Ajith:

    感谢收到文件、并将对其进行检查。

    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。

    尊敬的 Ajith:

    在布局中、我看到几个可能对调节环路中的干扰产生影响的问题、例如

    -开尔文连接到感应电阻连接到 CS/CSG -大环路和 CSG 直接连接到 PGND

    - HDRV1和 SW1的大环路区域(SW1是 HDRV1的返回路径)

    - HDRV2和 SW2的大环路区域(SW2是 HDRV2的返回路径)

    - VCC 和 PGND 的去耦电容器在哪里-应靠近引脚

    有关布局的其他信息可在此处找到:

    (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

  • 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。

    您好、Stefan、

    是否可以通过从外部连接导线来测试这些问题? 只是在重新设计之前进行验证。

    VCC 的去耦电容器位于引脚23的底部正下方。

    我们还可以更改斜率和 COMP 引脚无源器件来适应这种情况吗?  

    谢谢!

    阿吉特

  • 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 Ajith:

    这可能适用于 CS/CSG 和感测电阻之间的连接。

    确保中国国家电网(CSG)未连接至 LM5176的 GND、同时建议电钻线。

    这很可能已经有所帮助。

    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。

    您好、Stefan、

    我们测试了仅通过导线将 CS/CSG 电阻器连接到感应电阻器、而不是直接连接到 GND、但仍然存在 MOSFET 非开关的相同问题。

    在降压模式和升压模式下、当我们尝试测量从0.5V 开始并持续下降时、输出稳定在约0.5V。

    我们有几个问题。

    1."建议钻线"是什么意思?

    2.另外、由于输入范围从10V 开始并升压到48V、因此所需的输入电流很大、MOSFET 只能再放置一点。 在这种情况下、环路将相对较大、这是否认为正确? 我们可以尝试尽可能缩短长度、但这里有最大/最小长度吗?

    3.换为断续模式是否有帮助? 选择这些模式时有什么考虑?

    4.我们已经开始重新设计,在我们完成新的布局和布线后,我们可以将其分享给您进行审查吗?

    感谢您的回复和调试帮助。

    谢谢、此致、

    Pavan

  • 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 Pavan:

    回答您的问题:

    1.我的意思是,你应该扭转两根电线或使用双绞线电缆

    2.电流回路的大小主要不是线的长度(即使这也很重要),但到 MOSFET 的路径(导线)和电流返回路径的导线的面积更大。

    请参阅 (4)四开关降压/升压布局提示4:栅极驱动和返回路径布线

    并比较选项1和选项2

    3、我认为这不会有影响。 断续模式可以更好地防止功率级过载、因为它会进入关闭模式一段时间、以便热量更好地散发、而不发生断续、功率级可以更快地恢复。

    可以检查 SS 信号是否上升至> 1V 的电压电平并保持该状态、或者它是否上升和下降或在错误情况下始终保持低电平。

    4.当然。

    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。

    您好、Stefan、

    我们尝试了双绞线电缆、但仍然无法解决问题。

    我们重新设计了董事会、我已在私人聊天中与您分享。 如果您发现任何问题、请查看并告知我们。

    还有一个问题:在 Excel 计算器和 webench 中尝试了设计,观察到的一个区别是当电流感应未被使用时, ISNS+和 ISNS-都短路。 但在 Excel 计算器中、它被短接至输出、在 webench 中、它们被短接至 GND、而数据表中提到直接短接。 哪一个是正确的选项、是否有区别?   

    谢谢、此致、

    Pavan

  • 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 Pavan:

    ISNS 的两个选项均正常。 并被置于固定电位。 我认为在布局中使用 GND 更容易一些。

    我仔细检查一下布局、让您知道、但需要1-2天时间才能完成。

    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。

    尊敬的 Pavan:

    首先、我想回顾一下原理图:

    (在下面的列表项中、需要再次选中的项目标记为粗体)(注意:此处还列出了其他信息、用于概述所选中的项目)

     

    快速入门计算器:

     

    • 已检查快速入门计算器
      外部元件仅可使用快速入门计算器进行检查(如果提供):
      LM5176设计计算器 

    尚未提供->

      

    原理图:

    • 在 VISNS 处为2k 的串联电阻(如果 Vin > 40V、则需要、但建议在所有条件下使用、因为 VIN 在突发期间也可能会更高、仅 LM5176)
    • BIAS 已连接
      如果 BIAS 未被使用、连接至 GND 或 VIN (不要保持打开)- BIAS 最大值= 40V!
    • 模式:允许的电阻器
      (LM5176仅93k1200k 或 Vcc)
    • 去耦电容器 VCC
      VCC 处的盖子足够大-检查与车尾箱盖的比率(至少5个)
    • EN/UVLO 处的电容
      在 EN/UVLO 的低侧电阻器上添加电容器有助于避免启动时出现纹波、特别是选择极低的启动电压
    • SW1和 SW2上的缓冲器 (或肖特基二极管)
      在 SW1和 SW2处放置缓冲器的封装
       (它们随后可以根据需要(例如、由于 EMI)在不更改布局的情况下进行安装)
      注意:为了获得更好的热性能、缓冲器被连接到 GND 而非电感器
    • 连接到 PGND 的缓冲器不感测电阻
      ->请勿连接到感应电阻器、以免缓冲器电流注入感应信号
    • 在 MOSFET 栅极信号线路中添加串联电阻
      (它们可以在需要时(例如由于 EMI)更换、而无需更改布局、
    • 栅极电阻器<=5欧姆
    • MOSFET 的额定电压
      (建议裕度为30%)
    • 对 LM5176的电流检测(CS/CSG)使用开尔文连接
    • 选择建议的电容器以进行斜率补偿。 最好使用下一个较低的值而不是较高的值(=斜坡补偿更大)
    • 请检查整个范围内的相位裕度(建议> 60度)

     此致、

     Stefanb   

  • 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。

    您好、Stefan、

    请查看以下回复、还根据私聊中的问题分享了更新后的原理图和 pdf 文件。

     

    首先、我要查看原理图:

    感谢您发送编修

    (在下面的列表项中、应再次检查的项目已标记为粗体)(注意:此处还留有其他信息、以概述已检查的内容)

    只是为了澄清我的理解、选中了非粗体、无需更改、但在原理图和布局中更新了粗体。 是这样吗?

    [报价 userid="2573" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1462336/lm5176-issues-with-output-voltage-and-switching/5649825 #5649825"]

    快速入门计算器:

     

    • 已检查快速入门计算器
      外部元件仅可使用快速入门计算器进行检查(如果提供):
      LM5176设计计算器 

    尚未提供->

    [报价]

    使用与 webench 相同的设计、唯一的更改是 ISNS+和 ISNS-引脚、这是 webench 和计算器的区别。 很快就会提供计算器。  Webench 设计文件也在聊天中共享。

    电容(EN/UVLO)
    在 EN/UVLO 的低侧电阻器上添加电容器有助于避免启动时出现纹波、特别是选择极低的启动电压 [报价]

    添加了一个0.1uF 电容器、该值合适吗?

    [报价 userid="2573" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1462336/lm5176-issues-with-output-voltage-and-switching/5649825 #5649825"] SW1和 SW2上的缓冲器 (或肖特基二极管)
    在 SW1和 SW2处放置缓冲器的封装
     (它们随后可以根据需要(例如、由于 EMI)在不更改布局的情况下进行安装)
    注意:为了获得更好的热性能、缓冲器被连接到 GND 而非电感器 [报价]

    在 SW1、SW2和 GND 上添加了肖特基二极管(P/N:SS110)。 您能帮助验证二极管选择吗? 如果有任何选择标准、请提供建议。

    [报价 userid="2573" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1462336/lm5176-issues-with-output-voltage-and-switching/5649825 #5649825"] 连接到 PGND 的缓冲器不感测电阻
    ->请勿连接到感应电阻器、以免缓冲器电流注入感应信号 [报价]

    停止更新的

    [报价 userid="2573" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1462336/lm5176-issues-with-output-voltage-and-switching/5649825 #5649825"] 在 MOSFET 栅极信号线路中添加串联电阻
    (它们可以在需要时(例如由于 EMI)更换、而无需更改布局、 [报价]

    完成(目前添加了一个零欧姆)

    请检查整个范围内的相位裕度(建议> 60度)

    正如尝试在计算器中拟合 webench 中的值一样、我观察到更低的相位裕度、这似乎与 webench 不同。 我们将对此进行进一步调查并进行更新。

     

    谢谢、此致、

    Pavan

    [/quote]
  • 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 Pavan:

    是的、我始终将完整的检查清单保留在中、并且仅以粗体标记我发现问题的那些地方。 另外、您还有下一个设计或任何更新的检查清单。

    此致、

     Stefan