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LM5045: 100Wdcdc全桥带载输出掉电压

Hao
Prodigy 80 points
Part Number: LM5045


1.概述：宽范围输入38VDC~95VDC,输出24V，4.2A；主控芯片使用LM5045，选择前馈电压模式；反馈电压环输出经过光耦隔离送给COMP引脚；

2.问题现象：在40VDC输入下，负载加大输出电压会往下掉，满载会调到21V，测量发现占空比一直在30%左右跳动，没有进一步增大趋势；测量了变压器原边电流波形（线性上升），排除了变压器饱和和过流保护原因；怀疑是环路反馈问题，手册明确写到需要使用type III补偿器，已调试环路无效果，请帮我分析下和给出合适的建议；模拟环调制；

3.功率级:变压器匝比7:6，原边感量388uh,原边感量270uh;输出电感47uh,电容200uf;全桥硬开关拓扑；

4.反馈环路原理图：

3ff2cbccb82adb11f39c5c54df48cd63.jpg

  • 0
    TI__Mastermind 34720 points

    您好，

    已经收到了您的案例，调查需要些时间，感谢您的耐心等待。

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    Prodigy 80 points

    请问有思路了吗？

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    Prodigy 80 points

    请问有思路了吗？

  • 0 回复 Hao
    TI__Mastermind 41350 points

    您好，

          当负载增加时，试图找出是什么导致输出电压失去调节是很困难的。

         一个可能的问题是回路在这种情况下变得不稳定。为了确定是否是这个问题，他们可以尝试将 C135 设置为一个很大的值，比如 470nF，看看输出电压是否能够保持在调节范围内。

          这样做会降低回路增益，但会增加相位裕度，从而提高稳定性。

         请尝试这个方法，看是否观察到任何变化。

  • 0 回复 Alice
    Prodigy 80 points

    好的，我试一下

  • 0 回复 Alice
    Prodigy 80 points

    下图:这是C135100pf的波形：黄色波形是输出电感输入端对地波形，绿色是输出电流波形；

    2.这是C135改为330nf的波形：黄色波形是输出电感输入端对地波形，绿色是输出电流波形；

    总结：似乎有改善，没有间歇性震荡了；请问接下来怎么做？需要我改善哪些环节或参数；

  • 0 回复 Hao
    TI__Mastermind 41350 points

    您好，

          根据观察到的测试结果，问题似乎是控制环路中相位裕度低导致的不稳定性。

          他们应该在整个范围内扫过输入电压和输出负载，以观察转换器是否仍能保持稳定。

          如果出现失调，他们将不得不再次修改那个电容，也许需要再稍微增大一些。

  • 0 回复 Alice
    Prodigy 80 points

    好的，您意思是验证各个工况；在满载时候输出又不稳定了，大幅度震荡；

    您说的相位裕度是自控原理频响术语，我可不可以按照PID思维来调，因为调过软件增量式PID；

    实际项目没有环路分析仪，现在是模拟PID或者说“不恰当的TYpe III 补偿器”，我想通过时域来理解调试，比如积分电容容值改变的是充放电时间或改变滤波；有没有时域上调试环路补偿或者模拟PID的应用笔记或资料；

    期待您的回复，谢谢前辈

  • 0 回复 Hao
    TI__Mastermind 41350 points

    您好，

         是的，相位裕度与电源变换器的环路控制理论相关。

         大部分关于环路响应的分析都是在频域中进行的——您可以参考以下应用说明：

         6445.switchingpower_compensation.pdf

  • 0 回复 Alice
    Prodigy 80 points

    您好，前辈，现在输出电压有5KHZ震荡，电压环目前使用的比例积分电路，反相输入电阻1K，反馈电阻2.35K，积分电容220nf;Rf与Ccomp串联网络；目标输出电压24V，现在空载24.2V，满载23.5V，请问这是为什么？输出有5KHZ震荡；积分作用太弱？或者别的原因；

  • 0 回复 Hao
    TI__Mastermind 41350 points

    您好，

         很难确定你为什么会看到5kHz的振荡的确切原因。

         在你之前补偿电路的配置中，你是否也发现了相同的5kHz振荡？你更改补偿电路的原因是什么吗？

  • 0 回复 Alice
    Prodigy 80 points

    在之前的补偿电路配置中，也出现了6.8khz震荡，或者4.8khz震荡，低频振荡。更改补偿电路是因为带载掉输出电压，且有低频振荡，出现蜂鸣器声音；需要我提供那些资料吗？这是我微信号：MG19491976。期待前辈的帮助与回复

  • 0 回复 Alice
    Prodigy 80 points

    在之前的补偿电路配置中，也出现了6.8khz震荡，或者4.8khz震荡，低频振荡。更改补偿电路是因为带载掉输出电压，且有低频振荡，出现蜂鸣器声音；需要我提供那些资料吗？这是我微信号：MG19491976。期待前辈的帮助与回复

  • 0 回复 Hao
    TI__Mastermind 41350 points

    您好，
          看起来环路仍然存在一些不稳定性。这是由于相位裕度较低造成的——你可以参考我上面链接的应用说明中的相位裕度部分。

           你需要继续降低环路增益，以获取更多的相位裕度，从而使系统稳定。请尝试将C135改为约1uF。