最近用LM3478做了一个稳压电路,输入8~17V,输出12V 5A。按网站的设计工具搭建电路后(实际使用的电感参数与设计的有出入),出现下面几个问题:
1、输出12V在示波器上看到是锯齿波,将Cin加大到490uF、Cout加大到4400uF后,输出平滑了很多。关管开通与关断时对电源输入端及12V输出端产生干扰,
开通时的干扰比较小,但关断时的干扰很大。
2、用一个5A可调电源给LM3478供电,上电瞬间可调电源有短路保护的情况。
3、用一台5A可调电源给LM3478供电,稳压后的12V驱动无刷电机的情况,输入从8V时输出电流在2.3A左右时可调电源保护(电流值达到5A,电压下降到4.7V),向上调节输入电压,输出电流能提高,输入17V时,输出电流在3.5A左右电源进入保护。
4、轻载时开关管出现”嘀嘀“声。
第一个问题是不是需要在开关管DS极间加入RC吸收电路?如需加RC吸收电路,那么RC的值怎么确定?
第二个问题是不是只能在上电前使FA/SD端高于1.35V,上电后拆除,这一个方法解决?
第三个问题是不是因电感参数造成?
谢谢大家指教一下。附电路图、波形图(以输出波形为参照)、PCB图。
Scott Sun:
输出原始的82uF确实有些保守了,但是相比您使用2个2200uF电容,我更推荐使用10个100uF并联以降低ESR的影响。
上电时的短暂短路保护可能是490uF的输入电容引起的。
Sepic比较适合小功率应用,因为能量都要通过电容传递。在您的应用里,可以适当增大Csep的容值,考虑到derating,耐压最好选16V以上的陶瓷电容。
40061589:
回复 Scott Sun:
Scott Sun谢谢你的解答,Csep加大后我再试试。但10个电容并联是不是太恐怖了点,呵呵。我现在用的是SANYO CA系列的电容Impedance=42mOHM。我想现在主要是还是得消除MOSFET关断时的谐波,昨天用一个1nF电容与一个20R电阻并在MOSFET的DS端,能滤掉一些谐波,但最大的那个还是没办法滤掉。是不是电容电阻值有问题?
Jian Lv1:
回复 40061589:
可以在二极管两端并联RC电路试试,我附件贴了一份RC吸收设计的文档,你可以参考下;
40061589:
回复 Jian Lv1:
收到,谢谢。麻烦你看一下我这个波形,是输出二极管正极处的波形,为什么会出现圈中这种波形?
Johnsin Tao:
回复 40061589:
Hi
能否说明一下你这个波形是在输入电压多少伏情况下测试到的,并且请告之这个波形的占空比(实际的占空比是否包含了这个圈中的这个震荡?)
Johnsin Tao:
回复 Johnsin Tao:
Hi
Csep确实是需要2~3个低ESR的4.7uF电容并联以达到增加负载的作用,在你的第一封邮件中有这个波形,请在增加这个电容后测试,请告之其占空比(包含圈中震荡), 最好是有波形图,能够清楚看到看空比,以及震荡是时间。
Scott Sun:
回复 40061589:
我猜你这时候负载加的是20欧,所以控制器进入DCM了。D1阳极上的电容和L2谐振,很正常。
Randy Wang:
你好:
我看了一下你的电路图,觉得有许多参数设计有问题,建议改改后再看结果:
1. Cin和Cout过大,Cin过大会导致上电瞬间对电容充电电流过大而使前级电源过流保护,减至100uF,40uF*2, 0.1uF, 1uF, 用陶瓷电容并联使用,输出电容4400uF有点夸张了,不过不在乎成本的话也没太大问题,可以照上面的建议用几个陶瓷电容并联减小ESR。
2. 耦合电容(Csep)偏小,对于12V 5A的应用SEPIC拓扑的确不是那么合适,能量的传递靠的是电感和这个耦合电容充放电,所以建议将该电容增加至10uF看效果,当开关管闭合时,输入对该电容充电,电容上电压等于输入电压,所以该耦合电容的耐压值要高于输入电压,即高于17V,考虑电容降额使用,起码25V耐压。
3. 电感再好好斟酌下,这是关键元器件。
实际上我认为在很多参数设计上都有些问题的话,测出的波形和现象都很难解释,可能是多方面造成的,所以我认为你还是照下面我给你的附件按照上面给的公式和步骤重新计算下,然后改电路,测出来有问题我们再好好讨论,这样比较高效。
以下一篇是针对LM3478 SEPIC应用的整体设计,另外一篇是TI的APP NOTE: http://www.ti.com/lit/an/slyt309/slyt309.pdf。有问题我们讨论。
40061589:
回复 Randy Wang:
资料已下载了,谢谢。我把电路参数改回原始的参数了,只是Cout用82uF和10uF的并联、Csep用了两个4.7uF的陶瓷电容并联。电路的驱动频率390K,负载用的一个20R电阻测试,输入电压无论是高于或低于输出电压,都会出现振荡。负载用一个5R电阻测试,波形正常,此时电流2A多。但我负载实际工作时待机电流只0.1A,我接上试过也会振荡,当负载电流到2A多时振荡也会消失,这跟用电阻做负载时测试的结果差不多。
Johnsin Tao:
回复 40061589:
Hi
如上Scott Sun 所言, 负载过小时,芯片工作在DCM状态下,这个震荡是正常的。 您可以用电子负载测试一下,看多少负载时进入CCM模式。
关于电路,实际上你可以参考TI的WEBENCH仿真电路,或者您也可以参考SEPIC的设计案例: http://www.ti.com.cn/general/cn/docs/lit/getliterature.tsp?literatureNumber=zhca228&fileType=pdf
为了得到较低的输出纹波,除了输出电容要够之外,还需要较低的ESR, 您可以参考仿真 输出电容仿真得到的是3个82uF电容并联,ESR是24mohm, 所以总的ESR是8mohm. (电容可以稍大,ESR也可以略大,不一定要完全参照,例如可以购买24~30mohm的80~100uF的电容3个并联)