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[参考译文] TPS552872:负载下输出电压下降

Guru**** 2493545 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS552872

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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1486632/tps552872-output-voltage-drops-under-load

器件型号:TPS552872

工具与软件:

您好、TI;

我在降压/升压应用中使用 TPS552872。 它针对 FPFM、400kHz、12V OUT、4.7uH 8A 电感器和4A 最大负载进行了设置。 在降压模式(24V 输入)下运行时、Vout 在500mA 负载下下降~8V。 随着我继续增加、负载 Vout 会继续下降。 这是原理图

300mA 负载处的波形(黄色 Vin、绿色 SW1、蓝色 SW2) Vout 12V (SW2 ~12V)

500mA 处的波形(黄色 Vin、绿色 SW1、蓝色 SW2)、Vout 8V (SW2为~8V)

希望得到任何帮助或指导。  

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    您好、William、

    感谢您联系我们。 关于原理图:

    VCC 电容不够。 需要2uF 的有效电容和5V 直流偏置。 因此建议更改额定电压为16V 的4.7uF 电容器。

    2.R137应放置在输出电容器之后。 还需要 RC 滤波器来滤除检测电阻中的纹波、避免影响输出电流检测。 在此电路板中、您可以短接 R137并在下一个版本中修改设计。

    3.Compensation 参数不正常。 您可以先尝试5k+15nF//100pF。

    4.A 0402 0.1uF 电容器应放置在 Vin 和 Vout 网络中、并靠近 IC 放置。 请参阅该布局 guideline.e2e.ti.com/.../0003.TPS55289-Layout-Guideline.pdf

    此致、

    Mulin

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    感谢您的答复。 我将 R137短接至可以改变布局。 我怀疑补偿网络。 我会尝试你的建议。 请持续关注!

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    Mulin 您好:我将电流感应电阻器短路了。 我尝试了你们的其他建议,但它只做了一些小改进。 在输出回落到~8V 之前、我现在可以进入600mA。 您是否有关于补偿网络设计的应用手册?  

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    大家好、Mulin:我想补充一下在降压模式下运行的测试结果。 如果在升压模式下运行、则只能在输出降至~8V 之前获得400mA。  

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    你好,穆林:这里是波形。  

    600mA

    700mA

    1000mA

    这看起来像是一个固定占空比。 较低的开关频率是否能够改善负载行为? 也许将其设置为 PWM 而不是 PFM 会有所改善。 无论哪种方式、我都感到惊讶、它遇到了困难。  

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    您好、William、

    电源的电流限制是多少? 您是否尝试过将电源电流限制设置得更高?

    此致、

    Mulin

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    您好、Mulin。 电源电流限制设置为比转换器请求的值高

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    你好,穆林:我花了一个周末试图找出为什么这种降压/升压不能正常工作. 我浏览过规范中的应用手册、有两个问题。 首先、TI 如何计算补偿公式中使用的占空比"D"? 我假设 TI 使用了 V=Ldi/dt。 例如、如果 I = 4A、L = 4.7uH 且 V = 9V、则 T = 2.09uS。 如果我在400kHz 或2.5uS 的周期下工作、则占空比将为~80%或0.80。 是这样吗?  

    第二、 我将工作模式从 PFM 更改为 FPWM、然后我使用大家推荐的补偿组件。 这种行为非常奇怪。 以下是一些图片

    升压模式:

    电感器充电时间为650nS 且无负载。 且 Vout = 12V

    300mA 负载的电感器充电时间为370nS、Vout = 10V (在负载下、我预计电感器充电时间会增加。 不会降低。  

    降压模式

    电感器充电时间为1.83uS 且 Vout = 12V、空载

    550mA 负载、电感器充电时间为1.36us、Vout = 8V (随着负载的增加、我预计电感器充电时间会增加。 不会降低。  

    电路中的某个装置可以随着负载增加终止 PWM 周期导通时间。 IC 中的哪些情况会导致此行为?  

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    您好、William、

    感谢您的咨询。

    Mulin 今天太棒了、请期待我们的延迟响应。

    BRS、

    布莱斯

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    你好、布莱斯和穆林。 我曾尝试使用 Web Bench 来设计和仿真 TPS552872、但目前尚未推出。 但是、我被 定向到用于此降压/升压转换器的 TPS552872设计计算工具。 我输入了所有功能限制、它生成了建议的补偿组件。 我使用了这些确切的组件、但行为没有改变。 当电路被置于负载之下时、PWM 开启信号被终止、输出电压下降。  

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    您好、William、

    对于降压模式、D=Vout/Vin。 对于升压模式、D=1Vin/Vout。 因此它不会随负载而变化。

    您是否将 VCC 电容更改为额定16V? 您能否共享布局文件?

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    您好、Mulin。 我将电容更改为4.7 μ F 16V。 感谢提供 D 指导。 下面是布局的一个片段。  

    您能告诉我、IC 在什么条件下决定按时终止 PWM 吗?  

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    您好、William、

    感谢您分享布局。 坦率地说,布局太差,毫无疑问它不能正常工作。 强烈建议您遵循我们的布局指南并修改新版本、否则 normally.e2e.ti.com/.../2465.TPS55289-Layout-Guideline.pdf 无法正常工作

    以下几点:

    1.电感和 BOOT 引脚应放置在同一侧、以最大程度地缩短 BOOT 环路。

    输入环路和输出环路应尽可能小。

    注意 AGND 和 PGND 连接。  

    4.注意 VCC 电容器布局。

    5.注意散热设计。

    如果器件正常运行、则导通时间由上面的公式确定。 否则、它可能会受到电流限制、电压秒平衡、最小 toff 等的限制。

    此致、

    Mulin

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    感谢您发送编修。 我可以理解它!!  我确实注意到布局与您的指南中概述的布局有很大不同。

    能否解释一下伏秒平衡及其对  导通时间的影响?

    您是否看到了挽救当前布局的任何工作? 例如、在200kHz 下运行、以降低寄生元件的影响并提供更大的 toff 最小裕度?   

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    您好、William、

    关于电压秒平衡,可以考虑电感,Von*Ton=voff*Toff。

    凭借稳健的设计、开关频率不会影响稳定的工作。 您可以参阅适用于您的设计的 EVM 用户指南。

    此致、

    Mulin