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LM5180: FFM模式下,输出电压纹波较大

Part Number:LM5180

输出负载在10mA,24V时。会出现10K左右的纹波,幅值在150mV左右。该纹波已经影响了系统正常工作。实测LM5180工作在FFM模式,并有明显的跳频。现在更换变压器(漏感)和加一定的假负载(进入DCM)可以解决。但是我想明白根因是什么,FFM模式下,如果按照规格书推荐的电路,环路增益的传函是什么?相频和幅频增益是怎么样的。?

Johnsin Tao:

HI

    这个芯片在轻载下会工作在FFM模式下,是会很低工作频率的,这个时候的纹波有可能达到100mV.  (datasheet里面没有纹波的波形,但是设计案例要求是ripple小于100mV, 说明这个芯片的纹波比大部分电源芯片纹波20mV左右大很多)

    150mV明显已经很大,建议你确认输出电容,  输出电容datasheet有相关计算方式,同时你也可以看看https://www.ti.com.cn/cn/lit/an/zhct332a/zhct332a.pdf?ts=1641992462433&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com.cn%252Fproduct%252Fcn%252FLM5180%253F_ticdt%253DMTY0MTk5MjE4OXwwMTc1YWMwMWUxMzYwMDA4MzMzY2Y0MzY3YjkzMDMwNzMwMDEzMDZiMDA3ZTh8R0ExLjIuMjAzNDk5NzEwOS4xNjA0OTczOTU0fDA。

    如果你系统对纹波要求比较高,我比较建议你在输出增加以及LC(磁珠加电容),可以大幅度降低输出纹波。

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daqingWang:

根据FAE的建议,在输出端增加100uF电容,结果并无明显改善,下图是输出纹波,该纹波还有个问题,就是频率与hart极为接近,会影响我旁边的hart电源以及通讯。另外考虑到PCB空间以及成本,是否有不增加LC的优化方案。

 输出纹波

 FFM的SW脚

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daqingWang:

刚刚看了你链接里的资料,有几个问题想请教一下:

1. 该图中传函应该是PSR拓扑的通用传函,LM5180是否可基本参照该传函理解?

2. 该仿真是用MATLAB做的吗?有没有参考例程,我怎么复现该仿真,去实际对我的电路做仿真?

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daqingWang:

我在TI官网上下载了Tina的仿真文件,做交流分析,想确认下频率应该怎么理解,幅频特性的频率是针对电源频率扫频得到的吗?但是电源是直流电源。另外怎么能获取LM5180的SW开关频率的幅频特性。

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Johnsin Tao:

HI    能够将电路贴上来看看?

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daqingWang:

原理图不方便公开发在网上,可以解答一下传函和饭否真的问题吗

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daqingWang:

原理图不方便公开发在网上,可以解答一下传函和饭否真的问题吗

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Johnsin Tao:

HI

    输出采用100uF陶瓷电容+47uF陶瓷电容。

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