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[开关电源] LM5085 BUCK电路开关节点振荡问题分析

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 楼主 | 2020-9-28 10:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 冰封小肥牛 于 2020-9-28 10:37 编辑

最近做了一个DCDC降压开关电源,输入Vin 24V,输出电压Vout 5V,最大电流Imax 5.5A,开关频率200KHZ;电路原理图如下图所示:
            原理图.png
在测试过程中发现SW点出现很严重的阻尼振荡现象,电压尖峰很高;过高的振荡会引起输出电压出现尖峰,会增大输出电压的纹波;下图是测试SW,Vout以及MOS管栅极电压的波形:

                                                                      SW,5V.png                                                                                                                                               SW点Vout电压波形(黄色SW,蓝色 Vout)
                                                                      SW,G1.png
                                                                     SW点和栅极电压波形(黄色SW,蓝色 栅极)
与TI技术人员沟通,分析的结果是使用的MOS管Qg太小引起的振荡,解决方案是在MOS管栅极和IC驱动口串联电阻,或者使用Qg更大的管子;两种方案我都尝试了,并不是很理想,串联电阻和选择Qg大的MOS管会增大MOS管的功耗,MOS管温升会变高;以下是测试波形 图片1.png 图片2.png
                                   没有换MOS管的SW波形和温升
图片3.png 图片4.png
     更换MOS管后的温升和SW波形     MOS管型号:AP9591GS
      
      以上是对MOS管做出的改变,效果不是很理想;还有一种解决方案,续流二极管的反向恢复电荷Qrr也会引起电路的阻尼振荡,可以在二极管旁并联RC吸收电路,用于缓解SW点的振荡尖峰;如下是做出的改变和测试所得波形。
图片5.png 图片6.png

如图所示,降低阻尼振荡的效果非常明显,但是RC吸收电路的功耗很高,温度也很高,电阻上的温度有164℃,请问还有解决方案嘛?



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| 2020-9-28 11:51 | 显示全部楼层
其实这种应用,电感的品质影响很大的。
选用好电感这个振铃会好很多。

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 楼主 | 2020-9-28 14:55 | 显示全部楼层
戈卫东 发表于 2020-9-28 11:51
其实这种应用,电感的品质影响很大的。
选用好电感这个振铃会好很多。

换电感会有效果嘛?我再尝试一下?

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| 2020-9-28 16:15 | 显示全部楼层
关键元件就那么几个,都换一遍也不费事!

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| 2020-9-28 16:16 | 显示全部楼层
好像你加了RC的方案并没有改善开关管的温度。

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 楼主 | 2020-9-29 08:16 | 显示全部楼层
戈卫东 发表于 2020-9-28 16:16
好像你加了RC的方案并没有改善开关管的温度。

是的,这个要加散热器;本来功耗就大。

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 楼主 | 2020-9-29 08:21 | 显示全部楼层
戈卫东 发表于 2020-9-28 16:16
好像你加了RC的方案并没有改善开关管的温度。

加了RC电路尖峰减小了

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| 2020-9-29 12:37 | 显示全部楼层
冰封小肥牛 发表于 2020-9-29 08:21
加了RC电路尖峰减小了

EMC好一些,还是有好处的。

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| 2020-9-29 14:28 | 显示全部楼层
大神们好酷啊

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| 2020-9-30 09:22 | 显示全部楼层
看看PCB布局

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 楼主 | 2020-10-7 10:14 | 显示全部楼层

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| 2020-10-7 10:28 | 显示全部楼层
输入电容,输出电容,续流二极管,这三个的接地脚越近越好。

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| 2020-10-7 13:31 | 显示全部楼层
只要EMC不影响,其实不用管,PCB优化一下,输出多加陶瓷电容,把纹波降下来就好了。

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| 2020-10-8 10:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 Siderlee 于 2020-10-8 10:05 编辑

手册上有PCB布局推荐的

可以好好研究研究
https://www.ti.com/lit/ug/snva357b/snva357b.pdf?ts=1602122646545&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fsitesearch%252Fdocs%252Funiversalsearch.tsp%253FsearchTerm%253Dlm5085

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