电感中星18号工作异常

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0系统带载启动异常剖析-1引言使用或测试XL7005A/XL7015时,在选用电子负载CC模式测试的情况下,常遇到无法带载启动的问题,下面我们以XL7005A为例来一探究竟.
XL7005A简介XL7005A是一款高压降压恒压产品,输入电压5~80V,开关电流0.
4A,输出功率5W以内,典型应用电路如图1:图1.
XL7005A典型应用电路XL7005A工作模式XL7005A具有输出短路保护功能,短路保护工作模式是:当系统检测到输出端短路时,输出电压降低,芯片降低工作频率,但输出电流仍然存在,当短路状态去除后,系统自动恢复正常,为确保全电压范围内,系统输出短路功能正常,特别是高压输入时,输出短路不会损坏,故将芯片内部限流点限制在较小范围内.
系统在带载启动时,不仅要给输出端电容充电,同时还要给后端负载供电,这要求系统在启动时输入端提供较大的电流值.
按图1电路,电感使用47uH,输出电容为100uF,VIN=48V,输出设定5V,输出接电子负载,CC模式,电流设置为0.
3A.
正常带载启动时波形如图2,右侧是放大后的波形(黄色:SW电压;绿色:输出电压;蓝色:电感电流).
图2.
带载启动成功时波形图上电时,输出端电压为零,芯片软启动,工作在低频状态(频率约在26KHz左右),初始电感电流峰值为2A左右,之后峰值电流约1.
5A(此电流已经触发到芯片内部的限流点),且输出端电压不断提高,经过几毫秒之后,当输出端电压提升至设定值的60%左右时,芯片工作频率恢复至150KHz,由于频率提高,电感提供的能量增大,输出电压迅速提高至5V.
在上述电路参数不更改情况下,将电子负载CC模式由0.
3A提升至0.
4A时,系统便会出现无法正常带载启动现象,波形见图3.
在系统带载0.
4A启动时,芯片起初也是低频工作,电感电流值为最大状态,但是由于负载端汲取的电流由之前的0.
3A提高至0.
4A,输出能量较之前增大,而输入端能量基本不变(输入电压,系统电路均未变动),导致输出端电压始终无法提高至3V以上,则芯片一直工作于26KHz左右(频率不变,输入能量也不会改变),最终导致输出端电压无法正常建立.
SW电压输出电压电感电流局部波形放大电感感量小,存储的能量少,在下一个周期之前,电流已经释放完第2页,共2页V1.
0图3.
带载启动未成功时波形图整改方法1.
尽可能避免使用电子负载CC模式测试,使用CC模式测量时,只要输出端有电压,电子负载便会按照其所设定的电流值从电源端汲取电流,导致系统在启动时既要给输出电容充电,又要给电子负载供电,二者所需的能量偏大,系统在使用小感量电感时无法在低频工作时提供如此大的能量,导致输出端电压不能正常建立.
2.
减小输出电容,可以更快的给电容充电,减小充电能量,可以给后端负载提供更多的能量.
3.
增大电感量,启动时可以较好的抑制电流峰值,避免触发到芯片的限流点,同时感量增大,电感存储的能量增大,可以给后级负载提供更多的能量,让后端电压快速建立起来.
将图1电路中,电感感量更改为100uH后,电子负载仍是CC模式带载0.
4A,可以正常带载启动,波形见图4.
图4.
更改电感后带载启动波形图SW电压输出电压电感电流SW电压输出电压电感电流局部波形放大局部波形放大电感感量大,存储的能量大,在全周期内,电感上均有电流电感感量小,存储的能量少,在下一个周期之前,电流已经释放完