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LM21212输出电压在FPGA跑起来后就降低了,芯片的工作状态也不对,急,谢谢解答,不胜感激。

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

 我用的LM21212MH-1芯片,5V输入,0.9V输出,电路用的是说明书上的得推荐电路,除了电感选用的较大些:1uH(推荐240nH),但是在使用中遇到以下问题:

1.  在FPGA没有程序时,上电一切正常,当程序烧进去跑起来时候,就出现偶尔跑不起来的现象。FPGA跑不起来的话,LM21212mh-1工作正常,输出电压正常,但FPGA工作不正常;FPGA跑起来的话芯片输出电压降到0.7V,PGOOD=0,Vfb=0.5V,FPGA工作正常。

2.  经测试,我测到SW管脚输出频率为443KHz(我用的默认开关频率1MHz),不知道对不。如果我在SYNC管脚输入1MHZ方波的话,SW输出频率为511KHz。

3.  将电感换为330nH,但是输出就是一锯齿波,0.7V左右,但根本不能用。

4.  按照TI公司LM21212mh-1的设计文件——EXCEL表中设计出来的电路我也试了,修改反馈回路相关器件,但是不管用,依然不能用。

请各位大侠看看,我的芯片是什么问题,是不是芯片本身的问题,还是我应用中的问题,谢谢,谢谢,急

你好,

能否上传原理图、PCB和你在计算书里输入的数据来一起检查?担心是设计部分的问题。

能否把正常和不正常时SW的波形测出来一起分析?

谢谢,希望可以帮到你

原理图就在附件中,其中电感值我也试过330nH的,也是一样的不行。PCB图我回头发给你,PCB布局和lm21212开发板上的布局基本一样,只是Vout反馈线在电感旁边走的,不知道会不会有干扰,但从示波器上看不出来有什么干扰。

SW的波形在FPGA 跑起来,输出电压降下来后(0.7V),是这样的,它的高电平脉宽在不停的有一点点跳动,好像是在调整但是调整不过来。

如果FPGA没有跑起来,输出电压0.9V正确,SW的脉宽很稳定,不变,但是不知道它的频率是不是正确,只有443KHz,文档上说它的开关频率不是1MHz吗?请问这个频率对吗?

你好,有三个地方需要检查:

1.FPGA跑起来后,负载电流大概是多少?据此,请检查是不是电感饱和了。

2. FPGA跑起来后,输入电压测一下,是不是还是5V?

3. 正常运行时,开关频率是1M,你现在不是1M,是有问题。确认芯片没问题?

您好:

1. FPGA跑起来后电感应该没有饱和,我选的电感的饱和电流为19A,跑起来后负载电流我拿万用表测过,不到2A,1。9A左右。

2. FPGA跑起来后输入电压没有变化,还是5.16V,我前端用的是28V转5V模块,输出功率有50W,我的板子整版现在才28W不到。

3. LM21212的开关频率是1MHz,芯片我不确定没有问题,但是至少它在电流为1,7A 时候工作正常,FPGA换为大一点的程序时功耗较大,内核耗电变成了1.9A就不行了。

   我想请问一下,芯片的开关频率在反馈回路不好的情况下是否也应该是1MHz,还是根据负载会调整的,谢谢

另外我想请问一下,我买的芯片从外观上看,写的商标还是NS,我看和网页上看到的不一样,官网上的上面印的是TI,是否我的芯片是旧的?不过也是从正规的厂商那里买的,谢谢

pcb文件,谢谢,反馈线离电感较近,不知道是否有影响。谢谢

是有影响到。可以将PCB上的反馈线割掉,然后飞线实验下。

飞线时,地线和反馈线绞在一起。

 我想请问一下,芯片的开关频率在反馈回路不好的情况下是否也应该是1MHz,还是根据负载会调整的,谢谢

我想请问一下,芯片的开关频率在反馈回路不好的情况下是否也应该是1MHz,还是根据负载会调整的 ? 谢谢

mingming bai

我想请问一下,芯片的开关频率在反馈回路不好的情况下是否也应该是1MHz,还是根据负载会调整的 ? 谢谢

你好,通常情况下,即使环路设计不好,是不会影响开关频率的。

你可以通过这个实验来验证:断开电感,让芯片运行在最大占空比模式。此时,看一下开关频率是多少。

因为此时,反馈环路的影响是消除了的。

谢谢您的回答,我今天把空载和负载的上电情况拍了个视频,麻烦您帮我看下,有没有什么问题?

1. 第一个视频是空载情况下的SW管教输出波形,上电后一直有些抖,而输出0.9V没有问题。

2. 第二个视频是有负载情况下SW管教输出波形,上电后也会抖,但是FPGA跑起来后脉宽变窄了。

3. 第三个视频是有负载情况下输出的0.9V,上电后正确,但是FPGA跑起来后,就变为0.75V,导致Vfb为0.48,使得PGOOD拉低。

另,我用咱们TI网站的LM21212-1的EXCEL设计文档,将芯片PDF文件的推荐电路的设计值输入,发现反馈系统是不稳定的,相角裕度不到45°,交越频率也不是最佳的,不知道是不是我输入有问题?

谢谢。

第二个视频是有负载情况下SW管教输出波形,上电后也会抖,但是FPGA跑起来后脉宽变窄了。

第三个视频是有负载情况下输出的0.9V,上电后正确,但是FPGA跑起来后,就变为0.75V,导致Vfb为0.48,使得PGOOD拉低。

谢谢。

您好,

如果估计没错,把示波器每格时间放长些,SW应该是有大有小的波形。很有可能是环路或EMI的问题。建议先看看是否环路的问题。能把测试的开环传递函数上传来一起分析吗?可以根据已有环路来校正补偿网络。

希望可以帮到你。

您好,

首先抱歉对于你的原理图和PCB阅读不够仔细。

经过再次检查后给出几点建议:

1. 在输入靠近芯片处加一个0.1uF的陶瓷电容滤除高频噪声;

2. 输出也加一个小电容滤除高频噪声;

3. 采样点尽可能靠近输出端。

建议先在输入输出加两个0.1uF陶瓷电容,这个比较简单,希望这些可以帮到你。谢谢

1、按照您的方法,把电感断开测试开关频率,sw管脚没有输出波形,为高电平5v。

2、fpga跑起来时的那个视频您说sw的波形可能脉宽不一样,我看了下基本都是一样的,脉宽都在抖动。谢谢

1、按照您的方法,把电感断开测试开关频率,sw管脚没有输出波形,为高电平5v。

2、fpga跑起来时的那个视频您说sw的波形可能脉宽不一样,我看了下基本都是一样的,脉宽都在抖动。谢谢

你好,

可以在输入输出加个小电容,并按前面说的反馈飞线试试。

希望可以帮到你,谢谢。

我想换个方向查一下。从现在的现象看 是电流不够,导致2A电流就带不动的原因有:热保护,短路,这些能不能帮我查些问题 。 今天我测了一下sw在电感去掉后就输出高电平5v。 而且就现在的电路测试,还发现上电时候sw的波形很乱,如果fpga跑步起来,波形就一直很乱,但输出电压正确;如果fpga跑起来,sw波形趋于稳定,输出电压降低。昨天的视频是其中一种情况。

加小电容试了,不行的。谢谢你的建议

你好,

还是建议先从环路和EMI先考虑。

之前帖子上看到说相位欲度不够,能把伯德图传上来分析下吗?

是这样的,我开始用的是咱们ti公司lm21212-1推荐电路,5V输入,0.9V输出,8A电流的那个,不过电感换成1uH,没有计算过,板子做出来后发现跑起来有问题,所以找原因,就把电感换成了330nH(电路推荐是240nH)但是效果更差,出来的是锯齿波似地。

然后我就用咱们的LM21212-1的Excel设计文档根据1uH设计了个反馈回路,附件1就是这个反馈回路的伯德图。

您帮我看一下,有什么不正确的。

另外,我把推荐电路的值输入这个Excel设计文件里,结果得出的结果是系统不稳定。不知道是不是我弄错了,附件2是这个设计的结果。谢谢

附件2 

你好,可以试试增大零点电容或减小极点电容。看看效果有没有改善。

你好,

再分析了一下PCB,发现一个问题可能很有帮助。

VO输出0.9V,Vfb电压0.6V,这些电压都容易受到噪声的干扰(些许的噪声对低压来说比例都会比较大)。所以这部分的噪声应该尽可能保持低,也就是尽可能的绕开SW端。

分析布线:

    1.从布局来看,采样回路就在SW附近;

    2.从采样电阻的分布来看,这部分电路也在SW附近(应该尽可能靠近芯片端);

    3. 采样电阻的地应该接到芯片的地。

谢谢您的回答。

  我的板子是不是就是这个问题啊,是不是不重新排版的话就没有救了,呵呵

  怎么能断定就是这个问题呢,飞线的方式不行,SW的波形都不能看了,和底线绕在一起也不行。

你好,

并不能完全肯定的说就是这个问题导致。不过为了您产品有更好的性能,还是建议您重新布板,有以下几个建议:

1. SW不要铺太宽,这是噪声源;

2.采样点在输出端,采样回路尽量绕开SW;

3. 采样电阻FB端尽可能靠近芯片端,采样电阻的地为芯片地;

4. 芯片和功率采用单点接地的方式;

5. 功率回路其实已经不错了;

可以试试把SW的电感焊的更靠近芯片侧,然后电感的另一端用短线连接到Vo,把多余的SW铺地刮了。

另一种可以试试降低输入电压观察SW波形看是否有改善,因为输入电压降低,噪声会降低。

希望可以帮到你,谢谢。

感谢您的回答,我又画了个小板子,请您帮我看下,有没有什么问题,我把反馈回路放背面了,是个两层板

你好,能把图片弄清楚些吗?像第一个板一个。然后双面都搞上,谢谢。

你好,

因为图片看的不是太清楚,只是简单的读了下:

1.不需要打如此多过孔,这样会使得地噪声容易进入芯片的模拟地。在芯片底端过孔就可以了。

2.采样回路还是不太好,从底面拉了到芯片附近后加个过孔到R7,R1的地尽可能靠近芯片。

3.反馈回路可以尝试再靠近芯片些。

谢谢。

PCB文件我又整理了一个清晰地,您帮我看下,有没有什么不妥之处,谢谢

底层

你好,感觉问题不太大了。希望可以解决你这个问题。

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