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LM5118使用问题

Other Parts Discussed in Thread: LM5118

                  楼主 的主要问题是:LM5118设计是8到14V输入,出24V5A,实际调试时输入9V以下就带不起载,8V时只能带0.8A,不知道什么原因,请指教?帖子链接:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/74937.aspx

              TI FAE:解答了楼主的问题,指出了LM5118设计电源中需要注意的问题,最主要的就是功率电感的设计,以及功率MOSFET的选择。并且需要注意PCB布局的干扰问题。最终确认问题确实是由于PCB布局导致的干扰,使LM5118的欠压保护误触发,增加一个滤波电容后问题解决。通过对楼主的问题的学习,我们正好可以详细了解一下LM5118这款设计芯片。

           

             如上图所示,LM5118是一款20脚PWP020封装的控制器,宽输入电压,支持3V到75V的宽输入电压范围,更为重要的是,该芯片还支持升降压设计。我们先来看看LM5118是如何实现降压设计的。说到降压设计,大家想到最多的就是LDO了,不过LM5118是一款DCDC控制器,其采用的降压控制模式为BUCK结构,可以最大限度的提高效率,降低功耗,典型应用图如下所示:

            从上图我们可以看到,LM5118的BUCK结构的控制原理,是通过功率器件Q1,D1以及功率电感L,共同完成的。MOSFET Q2处于关闭状态,从而实现降压输出的设计,设计好了功率电感,选择合适的MOSFET和二极管就大工告成了。

             我们再来看看LM5118是如何实现BUCK-BOOST升压设计的,其典型的电路应用图如下所示:

           从上图我们可以看到,LM5118是实现BUCK-BOOST升压设计的时候,Q1是处于导通的状态的,这个时候,就需要功率电感L,MOSFET Q2,以及输出二极管D2一起控制方可实现升压输出了。正是由于LM5118同时支持升降压设计,所以可以实现极宽广的输入电压范围,最高可以达到75V。

           从上面两个设计方案,我们可以看到。在LM5118的整个设计中,功率电感都占到及其重要的位置,我们在设计的时候,一定更要注意功率电感必须满足满载的工作电流,不能饱和。

          在LM5118的整个设计中,除了功率电感,以及MOSFET,二极管的设计需要注意的话,PCB的布局也是及其重要的,正如楼主所遇到的问题一样,就是由于PCB布局导致的问题。正如网友XP所说的,电压越高输力越小;多与开关噪音及寄生电感等有关。在合适的地方可以添加适当的滤波电容,去滤除噪声干扰 ,这个一定要注意。这个可以参考TI推荐的PCB布局方案,如下图所示:

           从上图的整体布局中,我们尤其需要主语圆圈中三个重要位置的摆放,尤其是输入输出电容的位置,一定要尽量的靠近输入输出口,尽量的减小功率回路的面积,减少高频噪声对控制器LM5118的干扰,确保电路的稳定工作。

            以上就是个人使用LM5118的一点小收获,与大家尤其分享一下。