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[参考译文] 选择12VDC 至输出电压时需要帮助:4V-5V (+3.3VDC)@200mA 电源

Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS62912, TUSB1104, TPS7A94, TPS561246, TPSM861252, TPSM82912
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1432080/need-help-selecting-12vdc-to-vout-4v-5v-3-3vdc-200mamp-supply

器件型号:TUSB1104
主题中讨论的其他器件: TPS7A94TPS561246TPSM861252TPSM82912、TPS62912

工具与软件:

尊敬的先生/女士:

我们使用 TI 转接驱动器 TUSB1104针对10Gbps、 USB3.2、Gen2、2x2模式 IP 内核测试开发 FMC 卡。 主机板是 Xilinx、Altera、Lattice Semiconductor 高速 FPGA 主机卡。

我们需要清除 USB 合规性测试。

我们想要选择 LDO 和可选的降压转换器、其具有超低噪声、高 PSRR 和超快负载瞬态响应。

VIN:+ 12VDC@1.0Amp

输出电压:+3.3VDC@200mA

环境工作温度(max) 30°C

哪种电源方案会更好?

12VDC 至+3.3VDC 的 LDO

2.适用于+12VDC 至+3.3VDC 的降压

3.  为实现更好的热管理、LDO1用于+12VDC 至+8VDC、LDO2用于+8VDC 至+3.3VDC  

4.降压 适用于+12VDC 至+5VDC、LDO 适用于 +5VDC 至+3.3VDC  

请引导我们。

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    嗨、Himanshu、

    市场上噪声最低的 LDO 是 TPS7A94 (支持1A 输出)、该器件还具有非常高的 PSRR 和快速瞬态响应。  根据您的要求(超低噪声、高 PSRR、快速瞬态响应)、这是 LDO 的最佳选择。  您将需要12V 至4V 左右的降压转换器(5V 也可以)。  我将此主题传递给开关转换器团队、以建议使用直流/直流转换器、但如果您对 TPS7A94或其他 LDO 有疑问、我仍将收到有关更新的通知。

    谢谢!

    Stephen

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    尊敬的 Stephen:

    感谢您发送编修。

    在我的上一个问题中、我想知道电源方案的四种拓扑中、哪种拓扑最好 、从超低噪声、高 PSRR 和超快负载瞬态响应的角度来看、哪种拓扑最适合。

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    嗨、Himanshu、

    为了尽可能减少噪声、需要负载的最后一个电源转换器电源为 LDO。  为了获得最佳热性能、您需要在 LDO 前面使用开关转换器。  这是一种广泛使用的常见电源架构。  选项4就是我要选择的选项。

    谢谢!

    Stephen

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    尊敬的 Stephen:

    使用方案-4、我担心降压转换器的瞬态响应、由于控制环路补偿的外部元件、该响应始终比 LDO 慢。

    它将在 USB 合规性测试期间影响眼图  

    请参考。

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    您好!

    您可以使用 TPS561246。

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    尊敬的 Shipeng:  

    非常感谢您提供快速瞬态响应开关器件。 实际上、我们并不了解这里的开关具有 LDO、例如瞬态和纹波响应。

    唯一一个可能成为瓶颈的点是可能影响瞬态响应时间的外部电感器部分、所有的负担将用于布局管理。 在这种情况下、请提供建议布局或 Gerber 文件链接。  

    您能否建议集成了电感器的类似类别器件、从而更大限度地减小高电流环路并提高性能?  

    我们的技术小组推荐竞争对手部件 LTM8021、该部件集成了所有组件以获得更好的瞬态响应。 但到目前为止、它们尚未提供该器件的瞬态响应性能。  

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    大家好、电感器集成在器件中、或者不会影响瞬态响应。 但如果您相信、我们还有 TPSM861252可供您使用。 Thabks。

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    尊敬的 Shipeng:

    非常感谢。

    您能否提供两个部件(1)  TPS561246 ( 2) TPSM861252的 PSRR 与频率关系图 

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    您好!

    通常、降压转换器没有 PSRR 规格、因为此规格通常由 LDO 实现。 但如果您需要此降压转换器规格、请参阅 TPS62912和 TPSM82912。 谢谢。

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    尊敬的 Shipeng:

    非常感谢您的支持。

    根据昨天与我的经理的会议、我们将使用 LDO 因为它具有高质量的 PSRR 和快速瞬态响应。  

    他们期望您在以下几点提供指导、以便迅速采取行动。

    1.既然我们正在设计以10Gbps 超高速运行的 USB3.2 Gen2 2x2模式 FMC 卡、我们是否需要超快的瞬态响应 LDO? 选择标准将是什么(多高的 dV/dt 或 di/dt?) 我们需要查看 LDO 数据表来选择它吗? 在本例中、您可以为我们推荐最合适的 LDO。 我们的电流要求为3.3V@500mA。

    2.另外、以上第一点、我们在选择 LDO 的时候需要检查 PSRR 的性能如何? 我们需要考虑从120Hz 到10MHz 的频率范围内的 dB 抑制程度、例如、我们想知道110dB PSRR 在120Hz 到100KHz 范围内的规格、以及90dB PSRR 在100KHz 到10MHz 范围内的规格...

    3.通信速度将为10Gbps、那么我们如何在从1MHz 到10GHz 的高频范围内获得更好的 PSRR? 因为 PSRR 图将从1MHz 开始下降、LDO 成为瓶颈。 如何在此高频范围内获得良好的 PSRR (以抑制通信中与电源相关的噪声干扰)? 去耦网络上的宽带电容器在这方面是否对我们有所帮助?

    4.您可以向我们推荐适用于高速通信(10Gbps 及以上)的最佳 LDO 系列。

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    嗨、Himanshu、

    我只能为您的问题提供部分指导。

    当频率低于100MHz 时、分立式电容器不再具有电容特性。  在100MHz 以上、您看到的电容均为平面间电容、因此您需要使用一个薄电介质隔离电源平面和 GND 平面(即使10密耳也可能很高)。  大多数客户会使用铁氧体磁珠来增加这些高频下的滤波、但铁氧体磁珠将用作任何高速负载瞬态的扼流圈。  因此、如果您在 LDO 后添加铁氧体磁珠、则负载瞬态性能会受到影响、无法从 LDO 获得所需的性能。  因此、最好将铁氧体磁珠放置在 LDO 前面(Vin 源极和 Cin 电容器之间)。  尽管 Vin 响应 LDO 输出端的负载瞬态会有轻微延迟、但您通常可以稍微提高 Vin 和/或添加一点 Cin 来对此进行补偿。  目标是确保 LDO 输出(或为负载供电的任何输出)在噪声和瞬态响应方面具有干净的输出。

    您需要了解负载上的噪声要求以及 Vin 上的噪声是多少、才能确定 LDO 所需的 PSRR。

    我们不知道您的 di/dt 瞬态要求是什么、所以在我们提供进一步指导之前您需要先获得这些要求。  如果电源为具有固件和/或软件编程的器件供电、此要求通常是未知的。  这是因为固件/软件编程决定了 BGA 负载的 IO 切换频率和强度、也决定了负载瞬态幅度和斜升速率。  工程师通常选择在安装了代表性固件/软件的评估模块上进行测量、以评估负载瞬态要求。  或者、负责定义要求的系统工程师可能会将此要求交给您、但根据我的经验、这种情况很少见。

    谢谢!

    Stephen