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[参考译文] TPS552892:TPS552892 高纹波噪声

Guru**** 2813875 points

Other Parts Discussed in Thread: TPS552892

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/1555532/tps552892-tps552892-high-ripple-noise

器件型号:TPS552892


工具/软件:

您好:  

我最近利用 TI 的 TPS552892 开发了一种新设计。 电源电路是使用 TI 的在线电源设计工具配置的、我精确遵循了建议的配置。  

然而、在测试组装的 PCBA 时、我观察到输出端出现明显的电压振荡。 当 Vin ~ Vout 时、此影响会变得更糟。  

设计输入电压范围为 3V 至 19V、输出电压设置为 3V3(实际 3V43)、最大功耗为 100mA。  

电路设计:

紫色 SW1

粉色 SW2

绿色 Vin(我在测得的输入电压上看到了噪声,但这应该是由于焊接在电路板上以探测信号的其他导线产生的辐射。 源端是 Tektronix PWS,用于提供直流电压)  

黄色 Vout

VIN = 3V 负载=悬空

VIN 3V 负载= 100mA

VIN 3V3  负载=悬空

VIN 3V3 负载= 100mA

VIN 5V  负载=悬空

Vin 5V  负载= 100mA  

Vin 9V 负载=悬空

Vin  9V  负载= 100mA  

然后、我在 Vout 上使用额外的 220uF 电容进行了测试。  

  

这里同样地、Vin = 3V 负载= 100mA

无电容器

220uF 的额外输出电容  

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    您好、

    此问题是由环路不稳定引起的。 请按照以下计算工具填写您的工作条件并使用正确的补偿值。

    对于您的应用、建议使用 2.1MHz fsw 并使用 1uH 电感器。 谢谢。

    e2e.ti.com/.../8561.TPS552892_2D00_CALCULATION_2D00_TOOL_2D00_V1.0.xlsx

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    我使用该工具重新计算了补偿网络并更换了组件。  

    R70= 3k83

    C55=33nF

    L2 = 10uH

    但输出仍然不稳定。 PSU 被强制进入 PFM 模式。 补偿电路也可以在此模式下工作吗? 还是仅在 FPWM 模式下使用?  

    3V 输入:

    空载

    加载 100mA

    9 伏输入:

    空载

    加载 100mA

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    尊敬的 Haris:

    我看到您填写的“C2 Actual“是 67 μ F、但在您的原理图中、我只看到 6.7 μ F。 您能否再次确认?

    请注意、在直流偏置时、陶瓷电容器的有效电容将较低。

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    我很抱歉你是对的。 我想念键入它。 正确答案如下

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    尊敬的 Haris:

    现在、很明显、环路是不稳定的。 您可以看到、当增益曲线越过 0dB 时、相位曲线低于 0 度。 但是、当增益曲线与 0dB 交叉时、我们需要 45 度以上的相位曲线。  

    您能否在输出端添加两个 47uF 陶瓷电容器?  

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    我添加了两个与 C51 并联的 TLCL476M006RTA

    3V 空载

    3V 100mA 负载

    9V 空载

    9V 100mA 负载

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    您好、

    TLCL476M006RTA 是钽电容器、我看到 ESR 为 10 Ω。 这是不合适的。

    您可以键入“C3 Actual“和“ESR of C3“、我认为它仍然不稳定。

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    你是对的。 我很幸运、我找到了 C2012X5R0J476M、因此我用这种类型的两个钽替换了它。  

    3V 空载

    3V 100mA

    9V 空载

    9V 100mA  

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    尊敬的 Haris:

    现在、它看起来是稳定的。 如果需要较低的纹波、请将 MODE 引脚连接到 VCC 以使用 FPWM 模式。

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    谢谢! 由于引脚通过焊盘中的过孔硬接线至 GND、因此难以更改模式。   数据表中是否记录了这一点? 如果使用 PFM 模式、纹波噪声会更高?  

    关于补偿网络、在 PFM 模式下、它是否会影响 Vout? 或者它只在 FPWM 时工作?

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    尊敬的 Haris:

    关于直流/直流转换器、我们了解到 FSW 越高、纹波越低。 PFM 模式会减慢开关频率、以便在轻负载时获得更高的效率、因此成本是高纹波。

    补偿网络在 PFM 模式下也很有用。

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    由于我不在输出端使用电解电容器、我应该在计算器字段 C3 和 C3 的 ESR 中填写什么?  

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    尊敬的 Haris:

    我们建议在 C2 中填充一个小电容并在 C3 中填充陶瓷电容器的有效电容、C3 的 ESR 可以为 1 –5mΩ。