LM5116做的降压器输出低的问题

            楼主 feel 使用LM5116设计了一款降压器，但是在实际的调试过程中出现输出电压偏低，甚至带不起负载的问题，楼主发帖求助，主要问题如下：原理图如附件.这个原理图是Ti网站WEBENCH  Designer设计的,照此制出PCB板,今天通电测试结果是输出电压空载为6.98V,加160欧姆负载时为3.76V.分别改变R5,R7,R10阻值都没有改变,无奈,恭请各位大侠赐教!空载输出5.6v,FB电压0.55v    带160欧负载降到1.8v.请问还有什么办法?    

帖子链接：http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/12846.aspx

           TI FAE:Trevor, Scott Sun,Stone Zeng 解答了楼主的问题，指出了设计中存在的一些问题，主要是参数的选择，以及电路连接方面的问题。并且指出了一些设计中需要注意的问题，在我们分析LM5116这个设计的输出电压偏低的问题之前，有必要了解一下LM5116这一款芯片，看看其的工作原理，以及设计中典型应用，如下图所示，是LM5116的封装结构图：

            其实LM5116就是一款同步的降压控制器，说的简单一些，就是一款带有同步整流的BUCK控制器，但是LM5116是支持宽电压输入的电流模式控制器，我们可以大概的了解一下LM5116的典型的输入输出相关的参数，如下图所示：

           我们需要注意上图LM5116的典型的输入输出相关的参数的几项：输入电压范围最高可以达到100V，输出的电压最高为80V，输出的最大电流为20A。其典型的拓扑结构也就是我们上面说的BUCK，了解了LM5116的相关参数，我们再来看看LM5116的典型应用电路，如下图所示：

          下面我们再来看看楼主的电路，看看其与TI推荐的电路究竟有什么差异，如下图所示，是楼主使用的电路图：

          从上图楼主的电路图中，我们至少可以看到两点差异，第一点就是SW的问题，从楼主的原理图上来看。SW是悬空的，这个脚是LM5116的开关PIN，如果悬空的话，MOSFET的开关就没有电了，这个一点TI的FAE:Stone Zeng 给出了解释：

          不过后来楼主对这个问题作出了澄清：实际是接的,这个原理图没注意漏了。我们在设计的时候需要避免楼主的这些低级错误。那么既然不是SW的问题，还有可能是什么的问题呢，莫非是驱动能力的问题，会不会是LM5116驱不动BUK7227？对于LM5116的驱动能力，我查了一下规格书，如下图所示：

          从上面的表格中，我们可以看到LM5116的驱动能力，上下拉的能力分别达到了1A和2.2A，上升时间为19ns,下降时间为13ns.这么说来驱动BUK7227是完全没有问题的，那么极有可能是其他的PIN脚的参数不对了。

         在设计的时候我们还需要关注LM5116的VCC的电压，也就是供电的问题，是否有可能出现欠压保护的可能性？我们看看规格书中对VCC的相关要求是怎么样的，如下图所示：

         从上图中，我们可以看到VCC的典型电压为7.4V，最高也不过是7.7V，最低位7.1V，VCC可以提供的最大电流为26mA,这能力是完全足够的，我们再来看看楼主对于VCC的电压的测量结果，如下图所示：

            楼主的VCC电压为7.2V，满足最小电压的需求，所以明显不是VCC的电压的问题。大家再仔细注意上图中提到的vccx的问题，规格书中对于VCCX的描述是这样的：外部供电可选输入端，如果VCCX大于4.5V的话，VCCCX将被直接链接到VCC，那么内部供电就被禁用了。如果不用VCCX的话，应该连接到地的。

          对于VCCX的问题，TI FAE: Scott Sun 也指出了其中的问题，如下图所示：

         楼主的电路中错误的地方就在于：讲VCCX的直接连接到大容量的电容上面去了，所以导致多次的烧机问题，如下图所示：

          在实际的使用过程中，我们需要将VCCX接地，它只在有外部供电时才需要接电容。

         使用LM5116做的降压器最后还需要注意的一个问题，也就是Scott Sun提出来的：看您采用的频率设置电阻应该是希望变换器工作在大约500kHz处，而从SW的波形及频率来看显然在跳周期工作。该控制器CS引脚的门限电压是110mV左右，请用示波器查看一下。该信号受干扰很容易出问题。

          关于CS PIN的功能这里需要说明一下，CS PIN和CSG PIN其实是LM5116的电流采样的误差放大器的两个差分输入端，主要是用于电流限制功能的，如果这一个脚受到了干扰的话，就可能导致LM5116的输出不稳，无法带载，甚至直接开机都有问题，比较像楼主的情况，关于CS ,CSG的内部结构，如下图所示：

          关于CS PIN的输入电压范围，以及保护的门限值如下图所示，在设计的时候一定要多加注意才行：

           以上就是关于LM5116做的降压器输出低的问题的一些分析，与大家分享一下。

补充一点，对于LM5116的CS以及CSG的布线问题，一定要走差分线，防止被干扰了。另外就是LM5116的相关的计算问题，可以参考TI的规格书的计算公式，设计起来也简单一些。

关于LM5116的相关设计方案，TI的网站山过其实有相关的评估板资料可以供我们学习，关于评估板的相关技术参数如下所示：

• Input Range: 15V to 80V

• Output Voltage: 12V

• Output Current: 0 to 5A

• Frequency of Operation: 250 kHz

• Load Regulation: 1%

• Line Regulation: 0.1%

补充一点，对于LM5116的评估板，TI提供了两种方案，分别是：AN-1713：Input Range: 15V to 80V；Output Voltage: 12V；Output Current: 0 to 5A，文档的地址：http://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/snva285a/snva285a.pdf

另外一种就是AN-1596：Input Range: 7V to 60V；Output Voltage: 5V；Output Current: 0 to 7A，文档的地址：http://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/snva226c/snva226c.pdf大家有需要的话，可以去查看一下。