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LMR64010: Spike voltage issue

Part Number: LMR64010
Other Parts Discussed in Thread: TPS61390, TPS61391

Tool/software:

Hi Team,

My customer tested the high voltage spike for the Vout of LMR64010. Below is the wave pic:

The yellow line is the Vin and the Blue one is Vout. Vin =5V, Vout= 30V, the working Current is below100mA. The loading is an opto diode. You can see a sharp spike on the Vout waveform when the opto diode is closed. The waveform between two red line is a working period: in the first red line, the oopto diode is open and in the second red line the diode is closed.

The schematic is in below:

Below pic is the loading of Boost, which is an opto diode:

Are there any ways to eliminate the spike? Or is it a normal phenomenon?

BR,

Moon

  • Hi Moon,

    Let me check and get feedback to you tomorrow.

    Regards

    Lei

  • Hi Moon,

    Is my understanding below correct?

    Could you measure the Iout that flows through R10? Especially when the opto diode is on/off.

    And also, please provide the zoom in pictures during the Vout transitions.

    Regards

    Lei

  • hi,lei

    the opto diode work need 10A current,but it provide by C12。D2 control by U6,D2 open about 10ns then off about 10us,then open about 10ns then off about 10us。。。。。。。

    But the voltage drop only happens when the opto first starts working,Plus, I found out the SW signal unusal,it seems that before the opto work,lmr64010 is working on 

    no-load model,then the opto begin to work,lmr64010 change to load model,and the change make spike voltage come up;

  • Hi Moon,

    Let me check and give you the feedback today.

    Regards

    Lei

  • Hi Moon,

    Sorry I'm still confused about your description.

    Could you measure the Iout that flows through R10 with a current probe?

    And we can communicate with Chinese for a better understanding.

    Regards

    Lei

  • 您好,

    我在用lmr64010驱动发光二极管工作,二极管在mos的控制下周期工作,大周期每一轮工作30ms,停止工作10ms,在每一个大周期里面分为很多小周期,小周期时间2us,在每个小周期里面mos导通10ns左右,使光电二极管工作发射。二极管的工作电流大概是10a,主要由c12提供。

    现在的问题是,每一次大周期开始的时候,vout会有幅度500mv,时间5ms的电压跌落。之后的小周期都没有问题。

    我测试了一下,发现dcdc在大周期以前应该是空载状态,然后大周期开始以后进入带载状态,我理解这个电压跌落是这两个状态切换造成的,所以我在vout输出增加一个3k的电阻负载,让dcdc一直工作在带载状态,然后问题就没有了。但是我不确定我的理解是否正确。

    下图黄色是30v,箭头是大周期的开始时刻,蓝色是SW管脚波形

    下图是红色箭头后面sw放大的波形

    下图是红色箭头前面sw放大的波形

    如果方便也可以电话聊一下

    谢谢

  • Hi Moon,

    您好。

    多谢您的仔细描述,现在问题明白了。

    在大周期的10ms停止工作阶段,LMR64010工作在无载模式。在每个大周期的开始,相当于负载跳变,所以Vout会掉得低。然后在大周期的30ms工作阶段,光电二极管的开关频率非常快,对LMR64010而言可以近似为恒流载,所以Vout能保持相对稳定。

    如果不能接受Vout的500mV掉落,可以加一个dummy负载,使得大周期里开始工作时,负载的跳变变小,从而Vout的掉落也会变小。这就是您加3k电阻后看到的现象。

    有问题可以电话沟通。

    Regards

    Lei

  • 非常感谢您的回复

    还有几个问题想请教一下:

    1:LMR64010的负载变化瞬态响应时间是否有测试数据?一般多长时间?

    2:电流型的dcdc是不是负载变化瞬态响应时间比电压型的要快?

    3:我的接收电路需要驱动apd(雪崩光电二极管),需要偏压到160V(dcdc升压+电荷泵),是否有对应的dcdc推荐?这个也会发生类似的负载切换,所以切换时间对我们很重要。目前测试的一款dcdc需要5ms,时间太长,不可接收。

    感谢

  • Hi Moon,

    1:LMR64010的负载变化瞬态响应时间是否有测试数据?一般多长时间?

    下面是基于EVM测试的load transient波形,您可以参考一下。载低到高时的恢复时间约为200μs.

    2:电流型的dcdc是不是负载变化瞬态响应时间比电压型的要快?

    一般来说是的。Current mode boost比voltage mode boost的响应速度要块。LMR64010是current mode control.

    3:我的接收电路需要驱动apd(雪崩光电二极管),需要偏压到160V(dcdc升压+电荷泵),是否有对应的dcdc推荐?这个也会发生类似的负载切换,所以切换时间对我们很重要。目前测试的一款dcdc需要5ms,时间太长,不可接收。

    您可以考虑使用TPS61390或TPS61391。可以直接boost到80V,再用一级charge pump到160V。动态响应速度应该远快于5ms。

    如果要降低Vout在载跳变时的跌落,也可以通过增大输出电容的方法。

    Regards

    Lei

  • 收到,非常感谢

  • Hi Moon,

    不客气。

    我会先把这个E2E关了。如果您后续还有问题,可以继续在这里回复。

    Regards

    Lei