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LM3409，24V->7V正常，24V->7V不正常

user1659922
Expert 1350 points
Other Parts Discussed in Thread: LM3409

您好，按照datasheet中的参考电路（如贴中电路所示），我采用LM3409MYX芯片设计了一块驱动板，原理图跟

上图一样。设计电压输入为24V，负载只接一只LED灯，规定开路输出电压VO=7V，最大输出电流135mA，设定

ΔiLED=40mA，fSW=500KHZ。元器件选型如下：C1=0.1UF（50V), C2=0.1UF(50V), C3= 470PF(50V),C4=1UF(16V),

L1=220UH, R1=14K, R2=6.98K,R3=49.9K,R5=250K可调, D1为SR560，Q1为ZXMP7A17。
  实验发现，当输入电压为12V时，输出电流符合设定，且各方面都正常。但是输入电压为24V时，发现即使

3409的管脚EN为低电平（3409不使能）也有输出电流，且输出恒为74mA左右，置EN为高后，电位器调节不起作

用。请问这是什么问题呢？输入电压6V-42V应该都可以的，电容问题？电感问题？输入输出电压差太大？
  麻烦尽快给点建议，很急的~~~谢谢

  • 0
    TI__Expert 6442 points

    EN为低电平时可以测试下一PGATE引脚的电平，如果电平接近VIN，那可能是Q1的问题。

  • 0 回复 Scott Sun
    TI__Guru**** 308311 points

    建议在您的电路中将以C1+C1取值1uF~2.2uF, C5取0.1uF陶瓷电容。

    请将您的芯片更换掉看看，看起来像是芯片坏掉了，因为EN已经失去控制能力了，而MOS管70V/3.7A不容易损坏。

    在您的设计中采用12V输入时电感的峰值电流和24V输入时的峰值电流差不多，都是175mA左右，所以只要您的电感选择250mA以上的饱和电流都是没有问题的。

    当输入电压是12V时，实际频率大约在257kHz， 在24V时才是500kHz, 而转换的负载是一样时，后者引起输入电压的波动比较大，所以建议增加输入电容容值。(输入电压通过电源供应器，软开关控制)

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Expert 1350 points

    您们好！谢谢你们这么快的回复！

    我是反复（轮流）多次用12V输入电压与24V输入电压分别进行测试的。所有12V都正常，24V都不正常。

    EN为低电平时PGATE引脚的电平为2.58V，为高电平时为3.5V。所以EN为低电平时LED灯也是亮的？

    我把C1（0.1uF)电容去掉后，只保留C2=4.7uF, 问题还是存在的。芯片应该没坏吧，因为在12V电压没有问题，只在24V下才有问题。

    希望你们继续支持下~~~

  • 0 回复 user1659922
    TI__Expert 6442 points

    正常情况下PGATE的信号应该在VIN和VCC之间跳变，当EN为低时应该等于VIN。

    2.58V显然是有问题，这会让Q1导通产生漏电。此外将近20V的VGS压降很可能已经损坏了Q1。

    您如果方便可否用示波器抓一下CSN和PGATE的波形（12V和24V下的）。

  • 0 回复 user1659922
    TI__Guru**** 308311 points

    您的意思是否是用12V供电，多个板子测试都是没有问题的，但是一旦用到24V, 所有的板子测试都存在问题？ 另外请确认一下12V/24V两供电情况下Vcc电压是否是6V? 以及12V/24V两供电情况下EN为0V时VCC的电压？

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Expert 1350 points

    谢谢耐心的回复！

    我有几块同样的PCB板都是同样的问题。

    现在在24V供电状态下，EN低电平时Vcc电压为19.28V，EN高电平时Vcc电压为18.41V。

    现在在12V供电状态下，EN低电平时Vcc电压为12.05V，EN高电平时Vcc电压为6.309V。

    请帮忙分析一下，谢谢支持！

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Expert 1350 points

    用12V供电，多个板子测试是没有问题的。一旦用到24V就有问题。

  • 0 回复 user1659922
    TI__Expert 6442 points

    C4耐压不够，请选用25V耐压的，并适当增大容值到2.2uF，以抵消derating的影响。

  • 0 回复 Scott Sun
    TI__Guru**** 308311 points

    C4确实过压了，导致VCC电压异常，如上，选择25V耐压的，更换之后如果仍然异常，芯片可能就坏了，需要更换。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Expert 1350 points

    谢谢~

    你好，手头没有2.2uf, 25V的，也没有0.1uF,25V的，我刚用4.7uF,50V换掉0.1uF,16V，用12V供电时3409不能工作，重新换回来后，用12V供电又正常了。奇怪啊~~~Q1没问题，我测试过了。难道真是我买的这些3409有问题啊~~~几块板子都一样的问题。

  • 0 回复 user1659922
    TI__Expert 6442 points

    C4有可能影响电流采样，见数据手册14页右半第四段，所以也不宜过大。

    就目前您的测试来看可能还是C4取值的问题，如果没有合适的电容可以串联两个1u16V的暂时试一下。

  • 0 回复 user1659922
    Expert 1350 points

    实在不行，只能先把输入的24V转为12V，这样VGS的压降也不大，可能更好一点。

  • 0 回复 user1659922
    TI__Expert 6442 points

    正常情况下Q1导通时VGS的压降应该是6V，和供电电压无关。

  • 0 回复 Scott Sun
    TI__Guru**** 308311 points

    如果您之前不是找TI代理商购买的话，建议您重新购买芯片验证，始终觉得芯片存在质量上的问题。 另外之前有个问题回复错误，VCC电压定义是：VIN pin voltage - VCC pin voltage ，The LM3409/09HV contains an internal linear regulator where the steady state VCC pin voltage is typically 6.2V below the voltage at the VIN pin.  即实际上C4的电压是6.2V左右， VCC电压实际上是Vin减去6.2V.  所以您之前测试到的VCC电压是正常的。

    附件是TI(原国半)在中国是代理商，其中只有e络盟可以小批量购买(只买几片).

    sva disty list-.xls
  • 0 回复 Johnsin Tao
    TI__Expert 6442 points

    是的，C4耐压应该是够的，抱歉和之前一个问题搞混了。

    之前你提到“EN为低电平时PGATE引脚的电平为2.58V，为高电平时为3.5V。”由于驱动的供电轨分别为VIN和VCC，所以PGATE存在漏电通路。

  • 0 回复 Scott Sun
    Expert 1350 points

    您好！

    PGATE存在漏电通路是芯片LM3409的问题吗？还是需要加一些外围电路防止漏电？如何防止漏电（防漏电电路怎么设计）？

  • 0 回复 user1659922
    TI__Guru**** 308311 points

    这个代表芯片的PGATE控制出现问题，是芯片问题，所以才让你重新购买芯片确认。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Expert 1350 points

    好的，非常感谢您的帮助！下一步会重新买芯片做下实验。

    最后再确认一下，EN管脚悬空会不会造成PGATE漏电呢？

    因为前面的实验EN管脚要么悬空接高电平，另外我还发现上电瞬间负载LED灯会偶尔闪烁一下，这估计也应该跟漏电有关~

  • 0 回复 user1659922
    TI__Guru**** 308311 points

    EN的功能是大于1.74V启动芯片，小于0.5V关断芯片，因为芯片内部没有上拉电阻的设计，所以没有悬空的应用。从您的描述看EN电路已经异常了，这个确有可能引起PGATE异常。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Expert 1350 points

    谢谢！

    你好，如上图所示，我是利用光耦NEC2501来控制LM3409的关断。VIN为输入电压（12V）。理论情况下，IO口为高时，光耦3、4脚导通，即LM3409的EN为高，LM3409工作。IO口为低时，光耦3、4脚不导通，即LM3409的EN为为悬空，LM3409不工作。

    现在出现的问题是当IO口为低时，LM3409有时也是工作的，就是存在漏电的情况。我把D3去掉问题还存在。不知道如何解释。

  • 0 回复 user1659922
    TI__Guru**** 308311 points

    你的这个这个控制不是很好，原因在于EN的控制并不符合大于1.74V启动芯片，小于0.5V关断芯片。

    当IO输入高，光耦输出导通，EN上会获得分压，此电压大于1.74V，芯片工作正常。

    当IO输入，光耦理论输出不导通，但是二极管都存在漏电流特性，除非这个漏电流在R12和二极管上产生的电压小于0.5V, 可满足EN低控制，如果完全没有漏电流，相当于输出开路，EN悬空，并不能达到EN输入低控制。

    .

  • 0 回复 Johnsin Tao
    TI__Guru**** 308311 points

    建议你直接用高低电平控制ON/OFF看一下效果。

    其次之前提到的上电瞬间负载LED灯会偶尔闪烁一下，可能的原因是你的控制芯片在初始化时间IO口电平变化引起的，请确认。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Expert 1350 points

    谢谢您！漏电问题解决了

    ~漏电原因就在于发光二极管D3，把位置换下就可以了。

    12V与24V输入下都能工作，但是输出的电流范围不一样。12V输入电压下最大输出电流大些。12V输入下达到了我需求的电流范围。请问正常吗？

  • 0 回复 user1659922
    TI__Guru**** 308311 points

    见datasheet:    www.ti.com.cn/.../lm3409.pdf 第六页第三第四图，输入电压与LED电流的关系，输入电压越大，LED电流会略微有所偏高。 所以不同输入电压下，最大输出电流会有所差异，这个差异比较小，请确认你的现象是否反掉了？