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LM5143-Q1: 无法正常工作,上电启动后工作30~100ms后马上停止工作,无输出电压

Part Number:LM5143-Q1Other Parts Discussed in Thread:LM5143

我在使用LM5143双相单输出结构来设计一个输入48V,输出为3~46V可调的一个电压源,该电压源为半桥驱动提供电压,平均电流为0.5A,瞬时电流可达4~6A。采用一个0~3.3V的模拟信号来控制FB点,从而使得输出电压VPP可以在3~46V可调。电路图如下

在空载调试过程中,FB的VPP_CTRL点接地,预期输出电压VPP应该是46~46.5V。但该芯片上电后无法正常工作,会在上电启动短时后工作马上停止工作,输出电压如下图所示。测得SYNCOUT脚输出的时钟波形也会相应地短时工作后马上停止。

做过如下尝试:

1.将VCCX直接接地或者外部5V供电电压,没有任何改善。

2.将SS的电容改成3.3nF或20nF,没有改善。

3.将EN使能电压从3.3V改为直接接Vin,没有改善。

3.猜测是上电时电流过大导致芯片停止工作,将两路的Vout和CS管脚直接用焊锡短接,后芯片变为在工作160ms后停止工作,输出电压阶梯式上升到15V左右断电,该值不稳定,每次上电后都不一样,偶尔直到10V,偶尔可以到20V,但是最终都会停止工作。输出波形如下图所示

同时,我发现SS点的输出电压会在上电后慢慢攀升,然后到200mV后就维持稳定。按照datasheet,该点电压应该可以达到FB+150mV。测得FB点的电压为90~100mV。

PG1和PG2因为没有使用需求,就直接通过100k电阻接地了。

测试中,VCC和VDDA均正常输出5V电压,在芯片停止工作后仍输出5V电压。

Johnsin Tao:

HI

   确认一下sense电阻是否合适,以及layout上是否会导致较大noise?     另外注意一下layout, 功率回路尽量小。

 实际上并不建议你选择这款芯片做输出电压可调,原因是这个芯片是外部固定补偿,适合固定电压输出或者极小范围的输出可调。如果大范围的输出可调,建议你选择数字电源或者不用外部补偿的电源芯片(数字电源可以做动态补偿,通常适合设计较大功率的可调电源输出)。

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XUANJIE YE:

你好,我曾猜测是sense电阻的问题,所以直接把voutCS管脚直接用焊锡短接。结果在原文提过,芯片变为在工作160ms后停止工作,输出电压阶梯式上升到15V左右后停止工作。

请问有什么数字电源推荐?

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Johnsin Tao:

HI

    从波形上看,除了电流限制外(有干扰信号影响到CS)外,在确认一下chargepump.

    sense电阻短路,仍有可能有noise影响到CS脚。同时也要确认layout.

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XUANJIE YE:

你好,感谢你的回复。我在绘制Layout时是直接按照datasheet里的要求来的,并且照搬了layout分布,正面走电源电流,背面走信号线,中间地层。

另外,我没有在datasheet里找到chargepump,请问可以提示一下吗?

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Johnsin Tao:

Hi

   HB脚到SW脚的电容,以及VCC到HB的肖特基。所以要确认Vcc是否稳定? HB电容是否正常?

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XUANJIE YE:

HB到SW的电容100nF均为正常,肖特基二极管也正常,换了另一块同样的板也一样,在初始100ms能工作,然后马上停止工作。VCC一直稳定5V。时钟输出也只在初始工作瞬间会有输出,然后一直输出低电平。

同时,芯片停止工作后,拉低EN后再重新拉高EN,会又有100ms的瞬间工作然后马上停止工作,

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Johnsin Tao:

HI

   是否轻载也存在上述阶梯式的输出?

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