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[参考译文] TPS552892:不稳定

Guru**** 2392905 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS552892-Q1

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/1534642/tps552892-not-stable

器件型号:TPS552892

工具/软件:

你好。 我正在使用 TPS552892-Q1 开发一款适用于 3 节锂电池的紧凑型充电器、以在 9V 至 32V 输入下获得 16V 电压。 事实证明、该原型无法正常工作。 输入电压为 12V。 如果没有负载、输出纹波非常高、电路不稳定。 你知道什么是错的吗? 谢谢。

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    尊敬的 Ihor:

    这是因为补偿 R6 C12 值不正确。 请点击以下链接 https://www.ti.com/tool/download/TPS552892-CALCULATION-TOOL 工具计算 R6 C12、使相位 45°裕度>C12 且增益裕度>6dB。

    建议先尝试 R6=510Ohm 和 C12=22nF。

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    谢谢你。 实际上、主要问题是补偿网络问题。 最初、我使用 Webench 计算出了 300 Ω+ 56nF 的补偿网络。 稍后、我测试了评估模块中的值。 然而、被误认为是技术人员焊接了 300k Ω 而不是 300 Ω 的电阻、遗憾的是、我没有立即注意到。

    现在我已经测试了 300 Ω+ 56nF 和 510 Ω+ 22nF。 电路已稳定、并且在这两种情况下效率似乎都很好、但我希望看到更低的输出纹波。 我还会观察到输出纹波略有波动。 您对如何解决此问题有什么想法吗?

    在更新版本中、我将添加对模拟地和电源地的适当分离。 但是、在使用导线进行测试期间、并未确认问题与接地有关。

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    尊敬的 Ihor:

    请尝试将 DITH 引脚连接至 GND 以禁用抖动。 谢谢。

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    是的,这是我尝试的第一件事,但它不起作用。

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    您好、

    您知道 16V 时输出的 22uF 电容器有效电容吗? 有效电容可能很低、从而导致高电压纹波、因此您可以尝试添加更多电容器。谢谢。

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    电容器的额定电压为 35V、因此我认为电容不会显著降低。 有趣的是、工作频率为 700kHz 的 PWM 在 100Hz 至 300Hz 的频率下具有停顿、这会根据芯片温度和输入电压而变化。 我觉得我缺少一些东西。

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    尊敬的 Ihor:

    实际上、从 PCB 3D 视图来看、我看到输出电容为 0805 尺寸、而 TDK 的输出电容为 35V、所以只有一个器件 C2012X5R1V226M125AC。 这里您可以看到、16V 时的直流降额、电容仅为 2.325uF。 这是不够的。 您需要添加更多大写字母。

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    是的、事实证明、电容会显著下降。 将来我需要考虑到这一点。 我在输出端添加了一个 100μF 电容器、该电容器可以减小纹波、但没有解决不稳定性问题。 在 SW2 点、我看到了一个不错的 700kHz PWM、

    但在 100Hz 至 2kHz 的频率下、我还观察到了产生的停顿、停顿频率因芯片的温度而异。

    我尝试向 VCC 添加另一个 4.7μF、将 DITH 和 FSW 电阻器连接到模拟接地、并在 MODE 引脚上添加一个 RC 滤波器。 补偿网络为 510Ω+ 22nF。 同时、效率在 92–96%以内、具体取决于输入电压。

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    尊敬的 Ihor:

    如果添加一个 100uF 电解电容器、则需要更改补偿。 根据您现在的补偿值、我建议您添加一些相同的 TDK 电容器来看看是否有任何改进。

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    我安装了五个额定电压为 22μF 35V 的电容器。 纹波已经降低、但叠加在主频率上的低频纹波仍然存在。 我可以看到控制器不会根据负载更改 PWM 占空比。 也就是说、在有负载或无负载的情况下、在 SW2 点处的占空比保持在 60%左右。 似乎控制器不会调整 PWM 占空比、而是在类似继电器的模式下运行、这时会暂停 PWM、而不是改变占空比。 这可能是此芯片的正常行为吗? 它应该如何工作? 原型当前如下所示:

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    尊敬的 Ihor:

    您能展示一下“低频纹波“波形吗? 电路中总是会有一些噪声、因此开关频率并不是完全固定的。 导通时间/关断时间的抖动可能会导致这种“低频纹波“。 谢谢。

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    低 PWM 频率的范围从几百赫兹到几千赫兹、具体取决于芯片温度、负载和其他因素。

    如果我将输入电压提高到 16V 并降低到 14V、则可以获得相当大的纹波。

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    尊敬的 Ihor:

    波形非常正常。 没问题。 纹波正常。 谢谢。

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    我们计划推出一批 1000 多台工业用设备。 这个设计是否可以正常工作? 谢谢你。

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    尊敬的 Ihor:

    您能否仔细检查一下 MODE 引脚是否连接到 VCC 或 GND? 建议连接到 VCC 以配置为 FPWM 模式、从而获得超低纹波。 我们需要至少 30 μ F 的有效 Cout、则需要添加更多 Cout 电容器。