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LM5164: SW开关频率不稳定(空载0mA、中载500mA、满载1000mA,均是如此!)

Part Number:LM5164

设计电路图1;LM5164官方提供的参考设计图2;空载0mAb波形图3;中载500mA图4;满载1000mA图5(CH1:SW CH2:Vout CH3:Iload)

    

Johnsin Tao:

HI

    比照一下datasheet 22页图25、26的空载和满载波形,如果一致就是没有问题的。

    如果频率波动,你需要确认输入电压波形,输出电压波形,看是否输入输出稳定?

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Hardy Zhou:

为什么负载电流没有变化,SW的波形一会有一会没有?

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Johnsin Tao:

Hi     空载时吗?  为了增加效率。

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pan bing:

对比了datasheet 22页图25、26的空载和满载波形,是不一样的;

其实我关注的重点是:并不是说空载和满载时SW波形不一致的问题;而是不论空载还是满载,SW频率一直在跳动(稳不住的那种)!

重新测试了Vin,SW,Vout,Iload四种波形,输入和输出的电压波形是稳定的,只是SW一致在跳动而已,最关键的问题也在这里;

另外,我想问一下,SW一直在跳动,会不会造成LM5164寿命减少,提前造成产品报废!

附测试图片,Layout图:

由于在回复时,没有插入图片功能,我另外提出了相关问题,将图片放在了那里面,麻烦了!

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pan bing:

对比了datasheet 22页图25、26的空载和满载波形,是不一样的;

其实我关注的重点是:并不是说空载和满载时SW波形不一致的问题;而是不论空载还是满载,SW频率一直在跳动(稳不住的那种)!

重新测试了Vin,SW,Vout,Iload四种波形,输入和输出的电压波形是稳定的,只是SW一直在跳动而已,最关键的问题也在这里;

另外,我想问一下,SW一直在跳动,会不会造成LM5164寿命减少,提前造成产品报废!

附测试图片(CH1:Vin  CH2:Vout  CH3:Iload CH4:SW),Layout图:

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Johnsin Tao:

HI

    也就是整体电路上的不稳定吗?  建议关注功率回路,模拟GND, 功率GND的layout。 具体可以看一下datasheet 23~25页。(RON脚用的GND需要是模拟GND)

,

pan bing:

我有几个观点,跟您不一致;

1.并不是整体电路不稳定,输出是稳定的,正常使用没有问题;只是在恒定带载的情况下,SW频率一直在变动(稳不住),我想搞清楚原因;

2.SW稳不住的影响是什么,会不会减少芯片的使用寿命(您还没有回答);

3.我看了规格书的23-25页,其中并没有提到模拟地、数字地的概念,Layout Guid要将输入电容GND,芯片GND和GNG_PAD、输出电容的GND连接到一起;

  至于RON的电阻,也没有说要使用模拟GND,只是说要靠近RON放置,且寄生电容<20pF;

下面规格书的截图:

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Johnsin Tao:

Hi    根据公式,频率适合输出电压有关的,如果输出电压是稳定的,再看看输入电压是否也是稳定的?

    GND在电源里面是建议要分的,对于信号用到的GND,如反馈之类都是建议用模拟GND,  因为noise干扰小。而MOS,输入输出的GND电流较大,容易造成较大的干扰。这个牵涉到电源的稳定性,很多电源芯片的datasheet里面都提到,可能只是这个芯片没有特别提及。模拟GND和功率GND在芯片底部连接的。

    另外能否将频率调低一点看看效果?

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Hardy Zhou:

SW展开之后是下面这张图吗?

SW不稳定,我从图上也没看到大小波变化的波形,但是我认为这个问题跟FB管脚纹波注入不足相关,可以尝试以下两点

1. R1 384K 减小,比如改到200Kohm,加大纹波注入的幅值

2. 3确保9uH感值的L2的峰值电流超过3A(我从图上看电流峰值超过1A了).

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pan bing:

1.SW不稳定,我从图上也没看到大小波变化的波形  ==> 这个是空载波形,可以看图二和图三,SW不稳定主要表现在频率稳不住,其幅值变化不大;

2.1. R1 384K 减小,比如改到200Kohm,加大纹波注入的幅值 ==>已经试过了,100K,200K 384K都是过,没有改善;

3.电感的峰值电流为3.1A

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pan bing:

您说的频率降低,是调节RON这个电阻值么;从公式上面看,增加Rron电阻值,Fsw减小;

我从100K,增加到200K,再增加至384K都试过,频率是有所降低,但还是稳不住,不停的再跳动!

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Johnsin Tao:

HI    换输出电容增加ESR看看?

    如果不行的话,测试一下Ron的GND看看noise大不大?输入是稳定的吗?

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