[参考译文] TPS40210：TPS40210 输出问题

您好 Jacky、

感谢您使用 e2e 论坛。
该升压设计基于 VIN 5V 和 VOUT 52V 构建、对吗？

您能说明一下此应用的最大负载条件吗？

负载参数对于计算应用是在 DCM 还是 CCM 下运行、以及根据所选补偿预期的稳定性非常重要。
然后、我们还可以计算最大占空比（最短关断时间）是否存在问题。
对于 CCM、我预计占空比为~90%。

谢谢、此致、
Niklas

您好 Jacky、

感谢您的更新。
对于此设计、我认为主要有两个要点：

1.该设计以 90%的占空比在 CCM 下运行。 在 600kHz 时、计算出的关断时间为~160ns。
最短关断时间的器件规格为 150ns（典型值）/200ns (max)。
因此、该应用的运行非常接近最短关断时间限制。
若要在 DCM 中运行该应用以减小占空比、需要较小的电感（例如 2uH 或更小）、这样才会增加峰值电感器电流。

2.电流检测引脚 (ISNS) 上的滤波器相当大。 R27 1k Ω+ C15 220nF。
我建议减少 C15 电容器、以避免对感测到的电流信号本身进行滤波、从而避免出现不稳定的风险。
例如 100pF。

我建议先更改滤波电容器、看看行为是否有所改善。
如果这一数值不够、则器件可能无法支持该高占空比、因此需要进行 DCM 设计。

此致、
Niklas

您好 Jacky、

感谢您的反馈。
我还有一个请求：
是否可以放大所发送波形上的 MOSFET 栅极信号？
查看该应用的占空比以检查器件实际上是否在尽可能长的导通时间内运行非常有趣。

谢谢、此致、
Niklas  

是否可以通过调整开关频率进入 DCM？

您好 Jacky、

降低开关频率会改变 DCM 入口点、因此对应用来说应该进行改进。
数据表中给出了 35kHz 的最小建议开关频率。
将 Fsw 降低至 50kHz 应该足以在 6W 输出功率条件下在 DCM 下运行。

可能需要重新计算环路补偿、以确保系统仍然稳定。

此致、
Niklas

我重新测量了 7W 输出端的 MOS 波形、发现充电期间占空比已经为 90%、有时似乎没有足够的时间进行充电。 减少电感有助于改善这个问题吗？ 之前、我尝试将电感器降至 1 µH、但仍然无法正常输出。

您好 Jacky、

我们的专家今天已不在办公室。
请期待最晚一周中的回答。

此致、
Johannes

您好 Jacky、

根据计算结果、应用应在电感为 1uH 的情况下以 DCM 运行。
您已经测试了较小的电感和较小的开关频率、并且所有调整都不会使设计正常工作？

调整后测量开关节点信号时、占空比是否始终保持在 90%、或者您是否看到次谐波振荡或占空比抖动？
最新的波形看起来更像是不一致的占空比、但不再是最短关断时间的问题。

数据表中的一章重点介绍高占空比下的次谐波不稳定：

此致、
Niklas

无论如何调整占空比、测得的占空比始终与之前相同。 我稍后注意到、在占空比变得特别小的情况下、电流不会充电至 2A。 这是因为电感器不存储足够的能量、所以它会立即切换回充电状态？

如果是这种情况、是否意味着实际上应该增加电感器？

您好 Jacky、

如果占空比始终保持不变、则设计不会达到 DCM 运行状态。
接下来、以最短关断时间形式给出的器件限制、您可以实现的最大升压比也有一个物理限制。
在驱动器的关断期间、存储在电感器中的功率需要传输到输出端。 如果此时间范围非常短、则无法传输所需的功率、输出电压会下降或变得不稳定。

我不会期望较大的电感会增加这里的行为。

您能解释一下您发送的图片中蓝色波形测量的结果吗？

谢谢、此致、
Niklas

蓝色波形是测得的流经 MOSFET 的电流。

您好 Jacky、

感谢您的澄清。

目前、我没有其他解决办法的建议。
Re — 理论上应该可以设计在具有较低占空比的 DCM 下运行的应用。
根据我的理解、降低开关频率和降低电感后都没有出现任何改进。
最新的波形看起来似乎占空比已经变小、但设计仍然不稳定、可能存在次谐波振荡的风险。
调整检测电阻以实现更高斜率补偿仍然失败。

我们仍可以通过检查布局来检查根本原因是否与系统内的噪声有关、但除此之外、我无法解释为什么应用仍然显示故障。

此致、
Niklas