【经验】变频器项目使用DC-DC降压转换器PL83251出现环路补偿电容输出异常的解决方案

2021-12-07 世强
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笔者参与的变频器优化项目中,使用了宝砾微DC-DC降压转换器PL83251为控制板提供5V电压,在前期测试的时候一切正常,并未出现异常情况,5V电压也非常的稳定,在小批量试产阶段,车间生产的机器中出现5V电压偏低至4.8V的情况,原理图如下所示:

图1.1    PL83251原理图示

相关PCB示意图如下所示:

图1.2     PCB示意图

出问题的机器中,输出的波形情况为:

图1.3    VCC的波形情况

芯片的3脚波形为:

图1.4   芯片的3脚波形

从图1.4看,PL83251的3脚波形正常,但是输出不正常。从更换PL83251到更换FB引脚处的电阻都未能解决问题,最后把问题点锁定在C69上。C69从PCB中去掉问题得以解决,输出电压正常。C69为芯片环路补偿电容,手册关于PCB的布局示意图如下所示:

图1.5     PCB参考布局示意图

根据图1.5所示,补偿电容需要尽量靠近芯片的6脚,对出问题的机器进行修改,把C69直接焊接在芯片的6脚上,输出电压正常(万用表测量数值为5.10V),带载1.5A时电压为5.05V,波形无异常波形如下所示:

            

图1.6   C69焊接在芯片6脚之后的输出情况

对PCB板做了修改,修改之后的PCB示意图为:

图1.7    C69修改之后的PCB示意图

从目前的处理方案看,C69为47pf,容量特别小,图1.3中的位置太远导致PCB上寄生的电容与C69一起影响了转换器,致使转换器的环路不正常导致输出电压不对。通过此案例可以得出,PL83251中因内置了MOSFET、内置了环路电路,外部环路补偿电路的器件需要尽量靠近转换器,布局过远会导致PL83251输出不正常。

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型号- PL84051,LYF95101X,LYF8F30832,PL8316,PL8105X,PL9406,PL9405,LYF91133,PL3301X,PL5002,PL8312,LYF95101C,PL5601,LYF95101A,PL1201,PL59011,LYF91131A,PL9001,PL8310,LYF91131B,PL89032,PL8805X,PL5802B,LYF98103,PL1402,PL1401,PL3305,LYF8F2021,LYF9603X,LYF40011N65,LYF92122,LYF93011,PL6301,LM324H,LYF9602X,PL8323,LYF4401-XX,PL8403,PL83251,PL8322,LYF65GN04,PL8332G,LYF65GN02,LM4580,LYF9021,LYF1020N10,LYF9604X,PL8810X,LYF91750,LYF32F764,PL56001,LM321H,PL83222,PL5701,PL5700,PL5501,PL5500,PL6830,LM4558,PL89052,LYF78LXX,LYF92021,LYF98001,LYF8F2041,LYF91132,LYF91131,PL8205X,PL6200,PL30502,LM358H,PL8106

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