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LM5122: 两相并联时电路启动不了

Part Number: LM5122
Other Parts Discussed in Thread: PMP31073, ,

您好!我是参考下面的6相并联做的24v升压57v输出电路:

PMP31073.1 - 1.44kW 六相交错升压转换器参考设计

https://www.ti.com.cn/tool/cn/PMP31073

遇到问题如下:

1、单独1个主机模块可以启动,但是并联上1个从机后,上电时就都不能启动;低侧MOS管驱动有波形,但是漏极电压不对,应该是57v左右,实际是38v左右。

2、如果从机输出正极和主机正极不并联,上电后,主机正常输出57v,从机输出53v;如果此时将从机和主机的正极连接,则主从机都可以是57v;此时驱动波形看起来正常。

请问这个是什么原因呢?谢谢!

上图:黄色是栅极驱动波形,紫色是漏极波形。主从机波形基本一样。

  • 您好,

    第二相输出在分离时仅显示53V输出是不理想的。这意味着初级阶段承担了更多的负载。

    你有这种设计的示意图吗?

    我可以审查与他们参考的PMP设计相比的变化。

    此外,你是使用LM5122还是LM5122ZA?

    当LM5122在较高电压下以多相工作时,其高压侧栅极可能会出现一些非理想的开关行为,因此LM5122ZA对此有一个解决方案。

    我们只在~30V或更高的输入下看到了这一点,所以我无法确认这是否与你的问题有关。

    无论哪种情况,我都想先检查一下你的设计。

  • 谢谢!我实际使用的是LM5122MHX,SSOP20封装。输入25V左右,输出约60V,输出目前都是空载实验。

    目前pcb是单路模块,留出SS,RES,COMP信号的并联接口,通过排线连接,实现并联。

  • 当使用单通道PCB模块时,可能会在相位平衡方面失去一些准确性,但这仍然是可能的。

    -你能检查两个电路板的电源/负载的所有连接是否长度相同,以确保相位之间的电阻没有差异吗?

    -你能在有负载的情况下运行一个测试,并检查平衡是否和没有负载的情况一样糟糕吗?

    -你能同时测量两相的开关节点,这样它们就可以在一个波形中看到吗?然后,我们对相位之间的切换进行了直接比较。

    -COMP引脚电压设置每个设备的占空比,并且应处于相同水平。你能确保互连之间的COMP没有电压降吗?

  • 谢谢!

    我这边电源输入和负载输出两侧,连接线长度基本相同;

    COMP引脚电压我测量过基本在3.2V左右,两个板之间的comp引线约20cm长度,两端没有测量到压差;

    输入电源是24v/5A,输入电源启动后,使用空开接通或断开pcb模块的输入端供电。

    如果把两个模块的的1m输出线的正/负极都并联,或者只把两个1m长度输出线第正极并联而输出线的负极不并联(PCB板上输入输出共地,两个输入负极是并联的,相当于输出负极在pcb上并联,但引出线在1m远端的负极不并联),那么两个模块可以启动,开关接点波形看起来正常。

    并联时,输出线正负都互相对应连接,空载可以启动,带负载(输出57v/75欧)不行;空载启动后,再接入负载(比如100w左右),并联是可以正常工作的。

    上图:接线示意图,输出线都互相连接时,空载可以启动

    上图左:两相的输出线正极不互相连接,上电后,空载开关节点波形;

    上图右:两相的输出线正极互相连接,空载(及启动后带载)可以正常,其开关节点波形如上;

    上图:两相输出正极互相连接,上电时两路开关节点的波形;后两图是放大后的中间段的波形,有时幅度高,有时低。

    上面视频是两相输出线的正负极都并联,带载启动时不正常,电路模块有振动响声,输入电源会被拉低,输入电源波动;可能过几秒或几十秒可以进入正常状态,也可能很长时间保持在这个异常状态;

    空载启动后,再接入负载,可以正常。

    现在遇到的问题,可以调整为:两相并联时,空载可以启动,然后再加负载,可以正常,而带载直接启动会异常,输入电源被拉低波动,pcb模块(可能电感)有异常响声。

  • 因此,该设备可以在无负载的情况下多相启动,但负载有故障。问题可能是软启动时间。

    我从EVM板的台架测试中了解到,如果SS上限大幅降低,设备将无法启动,因为设备在启动过程中可能会卡在触发过电流保护的回路中。

    参考设计使用100nF SS cap,就像这个设计一样。然而,在这种设计中,输出电容较大,这对涌流有强烈的影响。

    你能增加SS电容(C10)并检查是否可以带负载启动吗?

  • 非常感谢!

    原理图中输出是3个330uf铝电解,实际焊接是2个330uf铝电解电容;输入实际焊接2个220uf固态电容。

    按照你的指导,我把SS软启动电容由100nf修改为200nf:

    目前上电时,输入电源设置24v/5A,最大带载约44欧电阻(75w)可以正常启动;输入电源24v/6A,最大带载约34欧电阻(95w)可以正常启动。

    改为300nf软启动电容时:输入设置24v/5a  ,这时36欧(90w)负载可正常启动;输入设置24v/6a,最大带载28欧(115w)左右。

    输入限流电阻是1.2毫欧。