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[参考译文] TPS62067-Q1:TPS62067-Q1 稳定性分析

Guru**** 2501695 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS62067-Q1, TPS62065-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/1554960/tps62067-q1-tps62067-q1-stability-analysis

器件型号:TPS62067-Q1
主题中讨论的其他器件: TPS62065-Q1

工具/软件:

1. 1uH 和总 20μF 电容器放置在 TPS62067-Q1 的降压输出端、铁氧体磁珠+ 22μF 电容器的滤波器组合分别放置在三个负载端子的每一个处。 现在、请帮助分析测试后的波特图是否表现出稳定性。 在使用 CFF 补偿时、是否有必要减少负载端子上的电容器来确保总电容不超过 47μF?

如果在后级负载端附近采用“铁氧体磁珠+电容器“的两级滤波方案、则在设计中需要考虑铁氧体磁珠和电容器的规格以确保电源的稳定性?

3.此外,由于电流电路始终在轻负载模式下(在 100mA 附近)运行,导致较大的电压纹波。 如果我要将其替换为 TPS62065-Q1(配置为 FPWM 模式)、除了根据数据表调整 MODE 引脚配置之外、其他外部元件设计是否有任何差异?

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    您好、Sundy、

    1) 如数据表中所述、它不应超过 D/S 中提到的建议有效 Cout:如果超过该值、请确保已分析环路稳定性。 第 10.2.2.3 节说明、您需要测试 SW 节点、电感器电流、输出纹波和负载瞬态、以确保电感器电流没有抖动问题或振荡。

    仅观察该波特图、波德图看起来稳定。 但我还需要其他数据、才能看到该环路是稳定的。

    2) 以下应用手册的第 4 节解释了铁氧体磁珠部分指南:

    https://www.ti.com/lit/an/slvafd4/slvafd4.pdf

    3) 对于 TPS62065-Q1、还会没有电源正常特性。  

    谢谢、

    Farheen

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    您好 Farheen、

    感谢您的答复。

    我不清楚  D/S 中提到的有效 Cout、 它是否意味着降压输出端的电容与铁氧体磁珠后负载侧的所有电容之和?

    我已阅读“slva441-优化 tps6206x 外部元件选择“应用报告。

    在使用 CFF 补偿的情况下、文章指出使用 1uH 电感器时、电容器可增大至 47uF、系统将保持稳定。 但是、在我的设计中、当在负载端添加三个 22uF 电容器时、总电容值已超过应用报告中所述的 47uF。 考虑到补偿已经在内部设计、是否仍有可能使该系统处于绝对稳定的状态?

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    您好、 Sundy、

    此表取自哪个来源?

    铁氧体磁珠之前靠近负载的有效电容。 (降额和容差后的电容值,例如,通常为 22uF 电容器将具有 15-18uF 电容作为有效值)。 我仍然建议检查占空比、负载瞬态数据、以确保环路稳定。  

    使用 CFF 时、您是否知道客户使用什么价值?  它们是否使用数据表中提到的公式:

    谢谢、

    Farheen

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    您好 Farheen、

      1. SLVA441.pdf 表格中 介绍了非汽车级版本。 本文档是否适用于 TPS6206X-Q1 器件?

      2、 您提到铁氧体磁珠之前的电容被视为“有效电容“、而铁氧体磁珠之后的电容则不被视为“有效电容“。 但是、从简单的仿真来看、似乎实际需要将铁氧体磁珠后的电容部分纳入有效电容的计算中。 这是因为负载电容 (Cload) 将与输出电容 (Cout) 和电感器 (L) 一起形成第一级转角频率、如下图所示。

    1μH 电感器和 10μF 电容器的转角频率为 50kHz(这是数据表中推荐的设计)。 但添加铁氧体磁珠和 C2 (Cload) 后、第一级转角频率会变为 35kHz。 这里的关键点是:在负载端增加铁氧体磁珠和大负载电容器会导致第一级转角频率向较低频率转变。 由于数据表规定内部补偿的 LC 转角频率为 50kHz、而 CFF 补偿零点为 25kHz、因此新 LC 转角频率的移动位置是否会导致系统不稳定?

    考虑到上述问题、我是否仍可以在此处将相对较大的电容器用于 Cload? 或者、我是否应该遵循数据表的建议(最大有效电容为 22μF)、方法是设置 Cout = 10μF、然后为三个负载端子上的每个 Cload 设置 4μF、从而确保总电容不超过 22μF?

    TPS62067-Q1:TPS62067-Q1:稳定性问题 — 电源管理论坛-电源管理 — TI E2E 支持论坛

    3.是否必须根据数据表中描述的 25kHz 零条件严格确定 Cff 的设计值? 还是可以根据 LC 转角频率的实际位置进行调整?

    4.如果进行负载瞬态测试、适合为负载电流压摆率设置什么值?

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    您好、Sundy、

    1) 是、如果 BOM 相同、则此文档也应适用于汽车版本。

    2) 器件不要求使用铁氧体磁珠、因此第二级滤波电容器和电感器不包含在 BOM 限制中。 当然、正如您所说、如果您使用第二级滤波器、它会影响传递函数。 使用大电容时、如果有效电容小于 47uF、则可以正常使用。 如果您使用 3x22uF、部件号是什么? 因此、您可以检查降额、如果其值在 47uF 左右、则应该没问题。

    3) Cff 公式适用于推荐 BOM 的客户指南。 我建议使用平台测量值来验证稳定性。

    4) 您可以使用负载阶跃从 0 ->该器件将在客户电路板上消耗的最大负载电流进行测试、压摆率也取决于客户芯片。 在我这边、我建议查看 1A/us。

    为此、正如我之前所说、我建议使用工作台测量进行检查。

    谢谢、

    Farheen