老陈
如何解决LM3481QMM的启动延迟问题?
LM3481QMM 是一款由德州仪器生产的汽车级、电流模式的开关控制器,用于升压、SEPIC 和反激式 DC - DC 转换器。从数据手册和电子硬件知识来看,可从以下几个方面解决其启动延迟问题:
- 优化软启动电路
- 原理:LM3481QMM 内部具有软启动功能,目的是限制启动时的涌入电流。但如果软启动时间设置过长,就会导致启动延迟明显。软启动时间通常由外部连接的电容(CSS)和芯片内部电路共同决定 。
- 调整方法:参考数据手册中关于软启动时间的计算公式,通常为(为软启动电流,是芯片内部固定值,可从手册获取;为软启动电容)。若当前启动延迟是因软启动时间过长导致,可适当减小软启动电容的值。比如,若原本使用的软启动电容为,根据计算和实际测试,可尝试减小到,重新计算软启动时间,看是否能改善启动延迟问题,但更改后要确保涌入电流仍在芯片可承受范围内。
- 合理选择和优化外围元件参数
- 电感(L)
- 原理:电感在 DC - DC 转换过程中起到储存和释放能量的作用。电感值的大小会影响电流上升和下降的速率。如果电感值过大,电流上升缓慢,会增加启动时间;电感值过小,可能导致电感饱和,影响电路正常工作,也间接影响启动性能。
- 选择方法:根据数据手册中的电感计算方法,对于降压 - 升压(buck - boost)拓扑结构,电感值(是输入电压,是输出电压,是开关频率,是电感电流纹波)。计算出理论电感值后,选择接近且符合电路要求的标准电感值。同时,要考虑电感的饱和电流,确保在启动和正常工作时电感不会饱和。
- 输入和输出电容(Cin、Cout)
- 原理:输入电容用于滤波,稳定输入电压;输出电容用于维持输出电压的稳定。如果输入电容等效串联电阻(ESR)过大,会导致输入电压在启动时波动较大,影响芯片启动;输出电容容量不足或 ESR 过大,会使输出电压建立时间变长,表现为启动延迟。
- 优化方法:选择低 ESR 的输入电容,如陶瓷电容,其 ESR 通常较小。对于输出电容,根据输出电流和纹波要求计算合适的电容值。一般来说,输出电流越大、允许的纹波电压越小,所需的输出电容容量就越大。例如,若输出电流为,允许纹波电压为,根据公式(是输出电流,是开关频率,是输出纹波电压)计算出电容值,然后选择略大于该计算值的标准电容。
- 电感(L)
- 检查和优化 PCB 布局
- 原理:不合理的 PCB 布局会引入寄生电感和电容,影响信号传输和电源的稳定性。例如,芯片的电源引脚、接地引脚以及电感、电容等元件之间的走线过长,会增加寄生电感,导致电压降和信号延迟;不同信号走线之间距离过近,可能产生电磁干扰(EMI),影响芯片正常启动。
- 优化措施:尽量缩短芯片电源引脚和输入电容、电感之间的走线长度,减少寄生电感;将接地引脚就近良好接地,形成低阻抗接地回路;对敏感信号走线进行合理的隔离,如使用接地平面或增加走线间距,减少 EMI 干扰。同时,遵循数据手册中推荐的 PCB 布局示例,确保电路布局符合芯片的电气特性要求。
- 确保正确的工作条件和电气连接
- 输入电压范围:LM3481QMM 的输入电压范围是,启动时要确保输入电压在这个范围内,且电压稳定。如果输入电压过低或波动较大,芯片可能无法正常启动或启动延迟。可使用稳压电源或增加输入滤波电路,保证输入电压稳定在合适值。
- 检查电气连接:仔细检查芯片与外围元件之间的焊接点,确保连接可靠,无虚焊、短路等问题。虚焊会导致接触电阻增大,影响电流传输,进而影响启动性能;短路则可能使电路工作异常,导致启动失败或延迟。
通过上述对LM3481QMM启动延迟问题的技术解决方案,可有效优化其启动性能。实际应用中还需不断调试与验证,确保电路稳定可靠地运行。
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汽车电子工程师论坛
2025/02/19 11:09
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