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LM5122ZA: 12V升压20V,连接4Ω负载后输出振荡

Part Number: LM5122ZA
Other Parts Discussed in Thread: LM5122

 PCB布局如右侧,考虑到好接线就没有按照datasheet和EVM板的建议布局设计。

原理图和参考设计一致。在空载的时候可以稳定输出20Vdc,并可以听到PCB上发出间歇性声音,

连接4欧的水泥电阻负载后输出波形被拉成三角波形式,并听到连续明显声音。

VOUT/HO/LO/SW的波形如最下图,除了VOUT均为单周期波形。

配置的开关频率480kHz,电感1.25uH 50A,MODE=VCC,RES=GND。

理论计算的输出参数,12V输入,20V25A输出。

在计算的时候得出电容需要离谱的10个470uF,

但考虑实际PCB上之留了三个,测试时在线上又额外接了三个,一个六个输出电容,

是否是输出电容不够导致的负载能力不行,手上没有更多的电容测试了

VOUT

HMOS

LMOS

SW

  • HI

        电路可以借助LM5122芯片官方网站webench确认一下电路是否正确?  按照webench仿真设计确实是需要较大的输出电容。

        其次要特别注意layout, 建议严格参照datasheet, 注意足够大的输入电容,靠近sense电阻,和功率电感,特别注意避免sense电阻的noise。

  • 我多次观察实时电路波形发现电感开关节点峰值电压一旦达到20V不到1ms,控制器就像被重置一样,SW掉回输入电压12V然后上下开关管无PWM控制,过了一段时间才又重新开始升压,这个行为的重复周期是80-90Hz,可以说控制器工作时间只有6ms,然后空闲5ms啥也不干,这是为什么呢

    wb仿真通过,我按照实际设计修改了自定义元件参数,除了电容(因为仿真就只留了一个电解电容位置)

    wb自动求出的设计参数:

    Vout 20 V System Information
    IC Tolerance 18 mV IC
    Cin IRMS 2.9 A Capacitor
    Cin Pd 8.44 mW Capacitor
    Cout IRMS 23.77 A Capacitor
    Cout Pd 56.5 mW Capacitor
    Coutx IRMS 30.69 mA Capacitor
    Coutx Pd 965.52 nW Capacitor
    L Ipp 10.06 A Inductor
    Ipp percentage 0.2122 Inductor
    L Pd 564.35 mW Inductor
    Duty Cycle 0.4939 System Information
    Efficiency 0.967 System Information
    Frequency 480 kHz System Information
    IC Tj 64.55 °C IC
    ICThetaJA 40 °C/W IC
    IC Pd 863.67 mW IC
    Pout 480 W System Information
    Iin Avg 40.36 A IC
    IC Ipk 52.45 A IC
    Mode CCM System Information
    Vin p-p 14.04 mV System Information
    Vout p-p 7.58 mV System Information
    M1 PdSw 4.36 W Mosfet
    M1 PdCond 1.52 W Mosfet
    M1 Pd 5.88 W Mosfet
    M2 PdSw 4.26 W Mosfet
    M2 PdCond 1.79 W Mosfet
    M2 Pd 6.06 W Mosfet
    M1 Tj 175 °C Mosfet
    M2 Tj 150 °C Mosfet
    Phase Marg 74.71 ° System Information
    Cross Freq 828.92 Hz System Information
    Low Freq Gain 74.85 dB System Information
    Gain Marg -29.66 dB System Information
    Total Pd 16.48 W Power
    FootPrint NA System Information
    Vin 12.3 V System Information
    Iout 24 A System Information
    Cin Pd 8.44 mW Power
    Cout Pd 56.5 mW Power
    Coutx Pd 965.52 nW Power
    L Pd 564.35 mW Power
    IC Pd 863.67 mW Power
    M1 PdSw 4.36 W Power
    M1 PdCond 1.52 W Power
    M1 Pd 5.88 W Power
    M2 PdSw 4.26 W Power
    M2 PdCond 1.79 W Power
    M2 Pd 6.06 W Power
    Vout Actual 20 V System Information
    Vout Tolerance 0.0343 System Information
    Total BOM NA System Information
    BOM Count 36 System Information

    仿真的结果:在25A的负载下,虽然纹波高达1Vpp,但能稳定在20V左右

  • Hi

         Webench 确认的电路不会有问题的,测试一下各个保护功能,例如电流保护,直接差分探棒测试芯片脚。

         电路确认没有问题,还要确认layout, 以及零件,前者特别注意功率回路尽量小,同时尽量参考datasheet,后者注意功率电感饱和电流足够。

  • 好的谢谢,调试发现是MOS下管问题,带载后异常高温自身关断,替换了其他型号的MOS能正常工作了