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LM5175，buck模式，QH1栅极驱动波形问题，求教！

Qianfang Sun1
Prodigy 170 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5175

请问，在buck模式下，5A一下电流，QH1栅极驱动波形正常，6A时，QH1栅极驱动电压波形如图

请问出现这种波形，是电路设计参数不合理？还是Layout设计问题啊？我该朝哪个方向改进啊，求大神指点。

  • 0
    Guru 94471 points

    亲，这是轻载还是空载波形？

  • 0 回复 KW X
    Prodigy 170 points

    带载 输出 1.5V  6A ，QH1 栅极与GND之间电压波形

    因为输入为 13V - 17V，输出1.5V，所以占空比很低，而且跳周期工作。

  • 0 回复 Qianfang Sun1
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       可能是layout不好造成的。
       建议你侧重于先测试各个保护是否误动作，例如OCP之类。 

  • 0
    Guru 22315 points

    先提供原理图及参数来看看。

  • 0
    Guru 22315 points

    另外的疑问，你这个参数，纯粹的BUCK电路，你为什么选择一个这么繁琐的BUCK-BOOST控制IC呢？

  • 0
    TI__Mastermind 25833 points

    方便将你的原理图和layout都上传一下么

    建议你先根据WEBENCH仿真来得到相应的电路参数，用以排除参数上的问题

  • 0 回复 Vental Mao
    Prodigy 170 points

    我这个电源比较特殊，

    输入13V ~ 17V

    输出 1V ~ 25V

    5V ~ 25V最大输出2A，1V ~ 5V最大输出10A，

    现在

    5V ~ 25V最大输出2A

    4V ~ 5V 可以输出10A，

    但是4V 以下就完蛋，出现上述情况。

    我这个电路不能选用官方工具直接设计的参数，只能这种选择，加入固定电压输出就简单多了，我也就没必要用Buck-Boost了。唉，我现在感觉就是电路的参数设计不合理，但是不知道从哪里入手了。大家有什么好的思路，请多多分享啊

  • 0 回复 Qianfang Sun1
    TI__Mastermind 25833 points

    你的应用的确非常复杂，不建议这么用，因为在不同的条件下电路需要的补偿也不一样，即使你可以带载，但是你的瞬态响应会很差。你是在什么应用场合使用这样的条件？

    其次你的Rs1电阻太大，造成OCP，建议改为5mohm以下。如果问题没法解决应该就是环路的问题了

  • 0
    Guru 94471 points

    亲；按你所述，建议分成BOOST+BUCK两级。BOOST直升25V，后面1～25VBUCK降压。虽然貌似多了一级，其实功率管并未多用；却比较简单好调。

     

  • 0 回复 KW X
    Prodigy 170 points

    这也是一个方案，不过25V 降到 1v 而且输出10A，这个占空比要多小，容易实现吗？

  • 0 回复 Qianfang Sun1
    TI__Mastermind 25833 points

    这个占空比在10A条件下大于4%，不难实现，只要保证最小导通时间满足你的最小占空比即可，也可以通过提高频率来减小导通时间来实现。

    此外你可以用WEBENCH仿真选出你需要的芯片，这个方法比较快捷。

  • 0 回复 Vental Mao
    Prodigy 170 points

    Vental Mao 说：

    这个占空比在10A条件下大于4%，不难实现，只要保证最小导通时间满足你的最小占空比即可，也可以通过提高频率来减小导通时间来实现。

    此外你可以用WEBENCH仿真选出你需要的芯片，这个方法比较快捷。

    您说的4%是说的最大占空比吗？导通时间是指的QH1的导通时间，只要保证这个导通时间比最大占空比就行吗？

    而且我这个电流不是固定输出10A的，电流范围是从0~10A的，电压是1V~25V，只是5V以下时要求能输出10A的。

  • 0 回复 Qianfang Sun1
    Prodigy 170 points
     现在烧了好几片LM5175了，不知道怎么烧的，均是芯片发烫，FB引脚电压升高，其它都没事，正常输出，通过哪些引脚烧的啊？过压？灌流？MOS管栅极驱动吗？还是SW1、SW2引脚啊？感觉就这几个引脚有可能。
      我怀疑是不是 那个QH1中栅极电压波形图中，脉冲群，导致栅极驱动过载，烧坏内部某些LDO？
  • 0 回复 Qianfang Sun1
    TI__Mastermind 25833 points

    你好，4%是指D=Vout/Vin，如果你输入为25V，那么在输出为1V时占空比最小，但是由于开关损耗和导通损耗，所以占空比必然大于4%，这时候再乘以你的周期时间T，得到的就是High-side的导通时间Ton（PWM模式下最小的Ton发生在空载条件下），只要这个时间大于最小导通时间Ton-min就可以了。如果这个小于Ton-min了就需要你提高频率来降低周期时间，从而降低导通时间Ton。

    按楼上的建议，你先升压到25V，再经过BUCK或BUCK-Boost来实现输出为1～25V。

  • 0 回复 Vental Mao
    Prodigy 170 points

    Vental Mao 说：

    你好，4%是指D=Vout/Vin，如果你输入为25V，那么在输出为1V时�空比最小，但是由于开关损耗和导通损耗，所以占空比必然大于4%，这时候再乘以你的周期时间T，得到的就是High-side的导通时间Ton（PWM模式下最小的Ton发生在空载条件下），只要这个时间大于最小导通时间Ton-min就可以了。如果这个小于Ton-min了就需要你提高频率来降低周期时间，从而降低导通时间Ton。

    按楼上的建议，你先升压到25V，再经过BUCK或BUCK-Boost来实现输出为1～25V。

    恩，我可以先用官方工具设计一下。不过我在调试LM5175的时候，是不是芯片内部有某些机制，小电压下，5175为跳周期工作模式，就是说设置频率为300KH，它以150KHz出PWM，甚至更低。

  • 0 回复 Qianfang Sun1
    TI__Mastermind 25833 points

    因为在最小导通时间条件下，输出的能量仍然大于你输出端所需的能量，所以会出现跳频的行为。这是正常的

  • 0 回复 Qianfang Sun1
    TI__Mastermind 25833 points

    之前有个地方说错了，如果你需要的导通时间仍然小于你的Ton-min，那就需要你降低频率来增加周期时间，从而从而导通时间Ton。使其大于最小导通时间

  • 0 回复 Vental Mao
    Prodigy 170 points

    恩，暂时，我打算重新做一块PCB，再调调，原来是只是为了试验调试，做的双面板。我做四层板，LayOut尽量按照数据手册要求走。

    像我这个电源的参数可以调出来吗？还是我用LM5175这个方案本身就是不能实现的。调了快一个月了，现在放弃有点小可惜。纠结中，求指点。

  • 0 回复 Vental Mao
    Prodigy 170 points

    Vental Mao 说：

    之前有个地方说错了，如果你需要的导通时间仍然小于��的Ton-min，那就需要你降低频率来增加周期时间，从而从而导通时间Ton。使其大于最小导通时间

    恩，谢谢啊。我觉着也是，刚开始接触开关电源，以为是我理解错了。

    问一下，我给TI官方支持发邮件，是不是跟论坛里发帖子是一样的啊？

  • 0 回复 Qianfang Sun1
    TI__Mastermind 25833 points

    你只要分两级来走，先用升压电路升到25v，然后就只要再降压就可以了，可以实现的，但是你这么宽的输出电压可以会导致瞬态响应不快。

    关于那个邮件的事，我不太清楚，有问题一般都在论坛里发帖子，或者找你的供应商或者ti提供现场技术支持