EG1151使用问题

Question

使用的国产EG1151芯片，输入9-36V 输出24V3A 。输出电感150uh 。实际测试下拉，发现降压有时候降不下来，30V左右上电，会输出2V左右。升压没有问题。再挂个20R负载，在不能稳定24v。啥问题啊，用的是芯片手册里的参考电路

Answer 1

晚上好🌙🌙🌙
本答案参考通义千问

你提到的 EG1151 是一款国产的 DC-DC 降压芯片，支持宽输入电压（9-36V），输出为 24V/3A。根据你的描述，出现的问题是：

• 上电时输出电压 不稳定，有时会降到 2V；
• 挂上 20Ω 负载 时，无法稳定在 24V；
• 升压功能正常；
• 使用的是 芯片手册中的参考电路。

这说明问题可能出在 硬件设计、PCB布局、电感选择或反馈环路设置 等方面。以下是详细分析和解决方案：

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一、问题原因分析

1. 电感参数不匹配

• 你使用的是 150μH 的电感，但 EG1151 的推荐电感值通常在 100~220μH 范围内，具体取决于开关频率和负载。
• 如果电感值偏大或偏小，可能导致 电流纹波过大 或 无法维持稳定输出。

2. 反馈电阻配置错误

• 反馈电阻（R1 和 R2）用于设定输出电压。若比例不正确，会导致输出电压偏差甚至异常。

• 例如：如果 R1 = 10kΩ，R2 = 20kΩ，那么输出电压应为：

  $$ V_{out} = V_{ref} \times (1 + \frac{R2}{R1}) = 1.25V \times (1 + 2) = 3.75V $$

  显然不符合你所说的 24V 输出。

• 必须确认反馈电阻是否按照手册推荐值设置。

3. PCB 布局不合理

• 电源电路对 高频噪声敏感，若 PCB 布局不当（如地线过长、走线未隔离、电容未靠近 IC），可能会导致 电压波动或不稳定。

4. 负载突变或瞬态响应差

• 当负载变化较大时（如从空载到 20Ω），若系统 瞬态响应不佳，输出电压可能会波动或下降。

5. 电容容量不足或类型不合适

• 输入/输出电容的容量和 ESR（等效串联电阻）对稳定性有重要影响。
• 若电容容量太小或 ESR 太高，可能导致输出电压波动。

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二、解决方案（有序列表）

1. 检查并修正反馈电阻配置

• 确认反馈电阻比例是否符合手册要求。

• EG1151 的典型输出电压公式为：

  $$ V_{out} = 1.25V \times (1 + \frac{R2}{R1}) $$

  • 若需输出 24V，则：

    $$ 24 = 1.25 \times (1 + \frac{R2}{R1}) \Rightarrow \frac{R2}{R1} = 18.8 $$

    推荐使用 R1=10kΩ, R2=188kΩ 或类似组合。

• 修改后的反馈电阻配置示例：

  R1 = 10kΩ (GND to FB)
  R2 = 188kΩ (FB to OUT)
  

• 注意： 避免使用过大的电阻（如 > 200kΩ），否则可能影响反馈精度。

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2. 检查电感值和电感选型

• 推荐电感范围：100~220μH（根据开关频率和负载调整）。
• 建议更换为 150μH 的电感（你已用），但需确保其 饱和电流大于 3A，且 ESR 低。
• 可尝试增加电感值至 220μH，观察是否改善输出稳定性。

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3. 优化 PCB 布局

• 确保 GND 引脚就近接地，避免长走线。
• 输入电容（Cin）应尽量靠近芯片，减少输入噪声。
• 输出电容（Cout）也应靠近负载，提高动态响应能力。
• 避免反馈路径与功率回路交叉，防止噪声干扰。

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4. 检查输入和输出电容

• 输入电容（Cin）建议使用 10μF~47μF 的陶瓷电容，以滤除输入噪声。
• 输出电容（Cout）建议使用 100μF~220μF 的电解或陶瓷电容，并注意 ESR 值。
• 建议使用低 ESR 的电容（如 MLCC 电容）。

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5. 测试负载瞬态响应

• 在负载突变（如从 0 到 20Ω）时，使用示波器观察输出电压是否有明显波动。
• 若波动严重，考虑：
  • 增加输出电容；
  • 降低负载变化速度；
  • 检查控制环路的稳定性（如补偿网络是否合理）。

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三、代码（模拟参考）

如果你使用的是 MCU 控制的数字电源模块，可以参考以下伪代码进行控制逻辑优化：

// 示例：MCU 控制的 PWM 调节逻辑
void adjust_output_voltage(float target_volt) {
    float current_volt = read_adc(); // 读取实际输出电压
    float error = target_volt - current_volt;
    
    // PID 控制算法（简化版）
    float duty_cycle = Kp * error + Ki * integral_error + Kd * derivative_error;
    
    set_pwm_duty(duty_cycle); // 设置 PWM 占空比
}

注意： 这个逻辑仅适用于 MCU 控制的系统，若你使用的是 固定模式的 EG1151，则无需编程，只需检查硬件设计即可。

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四、总结（重点部分）

重点问题：

• 反馈电阻配置错误 导致输出电压异常；
• 电感值或电容选择不当 影响输出稳定性；
• PCB 布局不合理 导致噪声干扰或信号失真。

关键解决步骤：

1. 修正反馈电阻比例，确保输出电压为 24V；
2. 检查电感值和电容规格，确保满足负载需求；
3. 优化 PCB 布局，减少噪声干扰；
4. 测试负载瞬态响应，提升系统稳定性。

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如有需要，我可以进一步帮你提供 EG1151 的完整参考电路图 或 推荐的元器件型号清单。