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[参考译文] TPS54318:输出端 12kHz 的拍频

Guru**** 2489685 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS628303, TPS54318, TPS628503, TPS628513

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/1545342/tps54318-beat-frequency-of-12-khz-at-the-output

器件型号:TPS54318
主题中讨论的其他器件: TPS628503、TPS628303、 TPS628513

工具/软件:

尊敬的 TI 论坛:  

我已经测量了 TPS54318 的输出电压纹波。 除了大约 8mV_pp 的开关噪声之外、还有一个大约 12kHz 的拍频、这会将总输出电压偏差增加到 16mV_pp  

这是由内部电压调节造成的?

谢谢你。  

此致

Moritz





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    尊敬的 Moritz:

    我的感觉是、这可能与补偿有关。 您能否运行波特图来检查交叉频率和相位裕度?

    您可以尝试将原理图中的 R3 和 C4 更改为 2.8K 和 2.1nF。 如果这样做没有帮助、您也可以尝试断开 C9 的连接。

    如果是新工程、我会推荐我们更新的 TPS628303、TPS628513 或 TPS628503。

    此致、

    Varun

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    尊敬的 Varun:  

    感谢您对补偿网络的想法。 它来自现有的设计、似乎并不理想。 我在 Webench 中快速检查了它、当时没有抛出任何错误。 我无法在 PSpice 中将它们一起绘制:
    原理图如下:

    这是您的建议 (ZeroCross (db (v (Vout)))  42.78321k PhaseMargin (db (v (Vout))、P (V (Vout)  ))–180 18.66257 Max (db (v (Vout))  60.55988)

    与当前设计的关系:(ZeroCross (db (v (Vout)))  1.17147k PhaseMargin (db (v (Vout)))、P (V  (Vout)))–180 91.32958 Max (db (v (Vout))  21.21028)


    vs. webench 工具



    有限过零 BW 可能会成为这里的问题吗?
    几天后、我将使用修改后的设计进行一些测量。  

    此致

    Moritz

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    尊敬的 Moritz:

    感谢您运行仿真并进行总结。 我发现我推荐的 C4 值太低。 该值需要像 Webench 建议的值一样更高、以便 R3 和 C4 的零点以较低的频率出现并提供相位提升。  

    借助电路板上的电流补偿、交叉点非常低。 但是、相位裕度看起来很好。 由于带宽低、器件的 PSRR 在较高频率下很低。 您是否还能在输入电源上检查在 12kHz 下是否有任何噪声? 如果是、则可能会在没有太多衰减的情况下传递到输出。

    此致、

    Varun

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    尊敬的 Varun:  

    非常感谢。 你有正确的冲击。 5V 输入电源的噪声已经有点大。
    但是、TPS54318 的数据表中未定义 PSRR。 我有点惊讶的是、12kHz 时的噪声仅约为–10dB。

    对于 22uF 和 2.2uH、它低于 LC 截止频率 (1/2*PI*SQRT(LC)~ 22.9 kHz )。


    此致

    Moritz

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    尊敬的 Moritz:

    感谢您的测量和确认。 PSRR 取决于带宽和使用的输出 LC。 当前、12kHz 正在进入 LC 无效且直流/直流没有带宽的区域。

    您可以尝试通过更改补偿值来增加带宽。 这应该可以提高 PSRR。

    此致、

    Varun

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    感谢您发送编修。  

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    尊敬的 Varun:  

    当我注意到 Webench 中的值时、我正在四处玩转、还可以看到某种拍频。  

    这通常与 II 型补偿的值无关。 这是来自电流模式控制的某种干扰吗?

    此致

    Moritz

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    尊敬的 Moritz:

    我的感觉是、此振荡仅与 PSpice 瞬态模型的实现有关。 我可以检查我是否有此器件的 EVM、 然后在实验室中进行测试。  

    在哪里可以检查噪声是否通过新的补偿设置更好地衰减?

    此致、

    Varun

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    尊敬的 Varun:  

    感谢您的更新。 关于 PSpice 模块:
    有没有任何原因模型这么慢. 与 Wilmington 的公司相比,这是真的很难与他们合作。 更不用说扫过任何东西了。  

    PSpice for TI 刚刚停止工作了 两天、这毫无帮助。 (e2e.ti.com/.../5956366)


    下周我将修改 PCB 并分享测量结果。  

    此致

    Moritz

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    尊敬的 Moritz:

    对于较新的器件、 除了 SPICE 之外、我们还提供了 SIMPLIS 模型、该模型应该能在一分钟内仿真启动。 稳定状态和交流仿真运行速度更快。 对于较旧的器件、遗憾的是、我没有看到任何其他选择、而是使用 PSpice for TI。

    我没有 TPS54318 IC。 我会订购一个、以防下周 PCB 测试后仍会出现问题。

    此致、

    Varun  

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    尊敬的 Varun:  

    我将补偿调整为 C4 = 10nF、R3 = 3.3k。 C5 = NC。  
    根据中的 PSpice 结果:  

                                 I OUT       1mA         250mA      500mA       1A

    1  零交叉 (db (v (Vout)))                  49.37155k 49.26705k  49.13860k    48.81179k
    1  PhaseMargin (db (v (Vout))、P (V (Vout)))–180   46.47387   48.11527   49.77591 53.13878    
    1  最大值 (db (v (Vout)))                       48.79627   47.89899   47.08292 45.65075    
              

    我尝试最大化 BW、以减少过冲。  

    拍频也降至 10mV(16mV 之前)、表明通过增大环路 BW 来增大 PSRR。  

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    尊敬的 Moritz:

    感谢您的更新。 使用新设置实现的衰减是否足以满足您的需求?

    此致、

    Varun

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    尊敬的 Varun:  

    是的、它现在足够接近纹波。  

    但需要修复之前的振荡级。  

    非常感谢您的帮助。  

    很棒的酒店

    Moritz

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    尊敬的 Mortiz:

    我懂了。 我将继续并结束这一主题。

    如果需要打开它、您可以再次进行注释。

    此致、

    Varun