48-12VBUCK电路调整输入电压为24V时输出在带负载时无法稳定-综合电源技术-世纪电源网社区

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2024-1-17 09:00:57

10问答币

前段时间使用TI的LM5117BUCK芯片设计了一个48v-12V的开关电源，输入电压范围设计为24V-60V，一直使用48v输入测试没有问题，但是最近尝试将输入电压更改为24v后发现，无负载（轻载1A电流以下）时输出没有问题，将负载电流加到1.4A以上时，输出无法稳定12v,测试SW开关信号（230KHZ）波形也不对，往前测试芯片的输入电压发现并不是24v,并且变成了一个正弦信号，不是24V直流，相关波形见图片目前检查电路设计应该是没问题，考虑问题是不是出在选型上，电感或开关管，理论上参数都是满足的，但是输出就是异常，把输入电压加大以后就没有这个问题

输出电压.png (33.86 KB, 下载次数: 7)

输出电压

SW开关信号.png (27.08 KB, 下载次数: 4)

SW开关信号

输入电压.png (44.16 KB, 下载次数: 11)

输入电压

本主题由世纪电源网-九天于 2024-1-17 09:09 审核通过

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		2 st.you st.you 离线 LV10 总工程师积分：16772 \| 主题：8 \| 帖子：3793 访问空间发消息积分:16772 LV10 总工程师 2024-1-17 09:14:16
		退耦不够，需要输入对地并大电容。回复 \| 举报 \|

			3 Jingbo Jingbo 离线 LV3 助理工程师积分：265 \| 主题：1 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:265 LV3 助理工程师 2024-1-17 09:18:04
			目前前端输入最大的为47uf电解电容，数量为2个原理图.png (1.86 MB, 下载次数: 4) 下载附件 2024-1-17 09:15 上传回复 \| 举报 \|

		4 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93901 \| 主题：115 \| 帖子：27418 访问空间发消息积分:93901 版主 2024-1-17 09:18:19
		原因1、输入电容小了，要改成25V电解且与电感体积相当原因2、供电电源（的环路）与你（的环路）发生共振回复 \| 举报 \|

			5 Jingbo Jingbo 离线 LV3 助理工程师积分：265 \| 主题：1 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:265 LV3 助理工程师 2024-1-17 09:20:38
			目前容量确实是小了，耐压的话目前是100V的耐压，应该够了吧，输入电压最大是60V 回复 \| 举报 \|

				6 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93901 \| 主题：115 \| 帖子：27418 访问空间发消息积分:93901 版主 2024-1-17 09:24:31
				你不觉得耐压与容量成反比？不是耐压够不够的问题，而是你输入电压究竟改没改的问题回复 \| 举报 \|

					7 Jingbo Jingbo 离线 LV3 助理工程师积分：265 \| 主题：1 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:265 LV3 助理工程师 2024-1-17 09:45:48
					输入电压是通过数字电源设置的，屏显现在是24V设置好的，之前一直是48v在测试回复 \| 举报 \|

						8 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93901 \| 主题：115 \| 帖子：27418 访问空间发消息积分:93901 版主 2024-1-17 10:05:14
						屏显是24V，示波器显示是不是24V？回复 \| 举报 \|

							9 Jingbo Jingbo 离线 LV3 助理工程师积分：265 \| 主题：1 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:265 LV3 助理工程师 2024-1-17 10:07:46
							根据示波器测试的波形来看，负载电流1.4A时不是24V，空载下是24v,刚才在输入端又加了两个100uf的电解电容，这个异常现象没有消除回复 \| 举报 \|

								10 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93901 \| 主题：115 \| 帖子：27418 访问空间发消息积分:93901 版主 2024-1-17 10:17:36
								如果一个电源的输出，屏显是24V，示波器显示不是24V，要吗坏了，要吗超载，至少（共振）失调了。换一台试试，有时候换一根线也行。回复 \| 举报 \|

									11 Jingbo Jingbo 离线 LV3 助理工程师积分：265 \| 主题：1 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:265 LV3 助理工程师 2024-1-17 10:21:11
									因为数字电源输入进来先经过了几个保护电路，再到Buck芯片的输入电源环路，前后不是一个网络，所以可能导致数字电源屏显和后面示波器测试不一致，示波器测试点选择是BUCK芯片的VIN输入引脚，我把输入电压调到26V（及以上）后，这个问题就没了，但是在24V输入时，负载电流加上去大于1.4A就会异常回复 \| 举报 \|

										12 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93901 \| 主题：115 \| 帖子：27418 访问空间发消息积分:93901 版主 2024-1-17 10:25:50
										示波器先看数值电源，它的输出是不是24V 回复 \| 举报 \|

											13 Jingbo Jingbo 离线 LV3 助理工程师积分：265 \| 主题：1 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:265 LV3 助理工程师 2024-1-17 10:37:30
											图片显示了数字电源输出，示波器VIN电压波形，电子负载仪输出 24V输入 0A负载.png (259.02 KB, 下载次数: 10) 下载附件 2024-1-17 10:36 上传 24V输入 0A负载 24V输入 1.4A负载.png (266.05 KB, 下载次数: 8) 下载附件 2024-1-17 10:36 上传 24V输入 1.4A负载回复 \| 举报 \|

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2024-1-17 11:14:24

重复12楼：
示波器先（在某个----比如1.4A ---- 可能不是24V的工况 ---- 而不是空载）看数值电源，它的（而不是电子负载的、也不是BUCK电源的）输出（而不是谁的输入）是不是24V

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2024-1-17 11:19:56

示波器测试数字电源输出是24V没问题，但是最后到BUCK那里直流有效值23V，中间有压降了

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2024-1-17 11:23:29

好，再三踪看数字电源输出、BUCK电源输入、BUCK电源输出 ---- 在1.4A时

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2024-1-17 14:33:25

由于手上只有两个示波器探头，所以只测试了BUCK电源输入（通道四粉色），BUCK电源输出（通道2绿色），分别测试0A负载及1.4A负载下波形

0A.png (35.89 KB, 下载次数: 7)

0A负载

1.4A.png (46.71 KB, 下载次数: 4)

1.4A负载

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2024-1-17 14:41:45

如有振荡，读出频率、幅度
如前者有振荡，换一台数值电源（或者电瓶）再试，直到振荡消失
如果仅后者有振荡，
如果这段范围内有电路，找出其中与频率对应的LC、或者RC
如果这段范围内仅有导线没有电路 ---- 这种情况需要极大能量因而不太可能发生

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2024-1-17 15:06:40
倒数10

数字电源输出为通道四（粉色），BUCK电源输入为通道2（绿色）从测试结果上来看，属于BUCK电源输入存在振荡，排除数字电源的问题

vin-buckvin-1.4A.png (46.02 KB, 下载次数: 9)

1.4A

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2024-1-17 15:40:47
倒数8

如有振荡，读出频率、幅度

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2024-1-17 15:12:27
倒数9

从前端保护电路出来后到BUCK芯片电源输入这段，仅有电容（多个47uf直插电解电容，两个100UF贴片电解电容，以及22uf、1uf、0.1uf陶瓷电容，），不存在RC,LC其他电路

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2024-1-17 15:41:26
倒数7

如有振荡，读出频率、幅度，最好读出（交流档）有效值，算出功率，感觉问题严重啊，摸摸哪里在发热

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2024-1-17 16:11:33
倒数6

感觉问题应该出在开关管上了，现在用的型号是STD110N8F6,之前测试的时候这块有发热现象，但是温度不是特别高所以没有关注，之前48V电压输入下空载时电感会发热，24V没有明显发热

C695940_场效应管(MOSFET)_STD110N8F6_规格书_ST(意法半导体)场效应管(MOSFET)规格书..pdf

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STD110N8F6

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2024-1-17 16:17:42
倒数5

问题出在这段之间，有个开关管？晕

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2024-1-18 08:51:04
倒数4

不是，是BUCK电路里的开关管，

图片2.png (1.84 MB, 下载次数: 5)

buck电路开关管

SW开关信号.png (27.08 KB, 下载次数: 10)

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2024-1-18 08:58:22
倒数3

它在区间以远，先排除这个因素，更大的问题在这两点的区间以内，测出其功率，找出其中谁在发热

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2024-1-18 10:02:28
倒数2

断开保护电路后，直接从BUCK输入端电容供电，此问题解决，应该是前面保护电路某个元器件出了问题

保护电路.png (827.32 KB, 下载次数: 6)

保护电路

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