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[参考译文] TPS59641:GPU 相位上的噪声尖峰

Guru**** 2551110 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS59641

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/1549862/tps59641-noise-spikes-on-gpu-phase

器件型号:TPS59641


工具/软件:

您好、  

我已经开发了一款采用 Intel Atom E3826 (Bay Trail) 的定制电路板、该电路板由 TPS59641 多相 VR (SVID、IMVP7) 供电。

运行条件为  

参数 模块 GFX 人员
相位数 1. 1.
VID_Vcore_HFM (0A) 1.0000 1.0000 V.
R_Loadline 5.9. 5.9. MV/A
最大电流 (ICC_max) 4. 10. a.
每相最大电流 4.0 10.0 a.
热设计电流 (I_TDC_TOTAL) 2. 5. a.
每相热设计电流 2.0 5.0 a.
SetVID 快速压摆率(典型值) 12 µs μ s
波特图的负载电流 4. 10. a.
VIN 最大值 5.5. V.
VIN 最小值 4.5. V.
频率(频率) 500 605. KHz
建议的最小电感 1.02. 0.34 µH μ s
建议的最大电感 2.05. 0.68 µH μ s
选择的电感 L 1.5 0.68 µH μ s
电感器 DCR (L_DCR) 5.700 5.000 MΩ μ s

请找到随附的原理图和捕获的波形(交流偏置)以供您参考。

问题说明:在探测 GPU 相位纹波时、我们观察到了一些 50mV 至 55mV 峰峰值开关噪声。 请参阅随附的原理图、让我们知道可以建议采用什么来降低噪声。  

e2e.ti.com/.../6560.SCHEMATIC1-_5F00_-PAGE1.pdf

谢谢你

Raj Kumar

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    尊敬的 Raj:

    明天将有专家为您解答。

    此致、

    Maha

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    您好、Maha、

    非常感谢您的考虑和通知专家。

    此致、

    Raj

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    尊敬的 Raj:

    根据我对您的问题的理解、您在测量输出端的峰峰值纹波时包括输出电压上的尖峰。 开关噪声 耦合到探头。 请在示波器上使用 20MHz 设置的探头带宽、同时测量输出电压上的峰峰值纹波。 要验证是否存在开关噪声、请同时探测 PWM 以及 Vout。

    此致、

    Chanakya。   

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    您好  Chanakya、

    非常感谢您提供的建议和信息。

    是的、在启用示波器限制之后。 它被清除了。 因此、它是仅与探头耦合的噪声。

    谢谢  

    Raj

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    尊敬的 Raj:

    感谢您的确认。 我即将结束该主题。

    此致、

    Chanakya。

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    您好  Chanakya、

    我请求您不要关闭螺纹、因为我在同一电路中遇到另一个问题(请参阅最初共享的原理图页面和输入/输出参数)。

    问题说明:
    尽管在我们的 20 个定制电路板之一上生成 1.1V (VBOOT) 的 VNN (GPU) 电压、但 TPS59641RSLT 不会生成 VCC (CPU) 通道电压。 我们最近遇到了这一问题;它之前就按预期工作。

    为了进行此调试、我们按照以下步骤操作:

    1. 更换了电感器 L56 和输出电容器–无改进。

    2. 将负载(处理器电源组)与源 VRM 断开–无改善。

    3. 已检查 CCTM-IMAX、CIMON、CF、COCP-I 和 CCSP1/CCSN1 上的电路和组件值; 还更换了组件 — 没有改进。

    4. 已验证 V5DRV 和其他 3.3V/5V 输入电源 — 一切正常。

    在探测 VRM 的 CSW1 引脚时、我观察到短时间(约 60µs) 的)的方波(5 V 振幅)。
    同样、探测功率 MOSFET (U138) 的 VSW 引脚会显示相同持续时间内的相同方波脉冲。

    但是、VCC_DCD0 电源网上没有输出电压尖峰。

    我怀疑这可能是由于过流错误、UVP、热错误或某些其他故障情况造成的。 为了进行进一步研究、我探测了 CIMON 引脚、并观察到在短时间内出现了 1.05V 的尖峰、这可能表明存在过流情况、即使未连接负载也是如此。

    附加的是用于参考的 CSW1、VSW 和 CIMON 波形。
    请帮助您诊断和解决此问题。

    谢谢  

    Raj  

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    尊敬的 Raj:

    根据您的观察、它给人的印象是输出电压的反馈没有到达 TPS59641。 请检查一下反馈 网络。 此外、您还可以检查开关节点上的电压电平、如果在开关节点上产生一些脉冲、输出电压应该会有所升高。 请给我们一些时间来通过这个问题,这个部分是一个非常老的部分。

    此致、
    Chanakya。

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    您好  Chanakya、

    感谢您的答复。

    我已经检查了反馈引脚“CVFB"和“和“CGFB"上“上的导通性、可以。 除了 10 欧姆串联寄存器外、反馈路径中没有太多的内容。  

    此外、我还更换了电流感应电路“CCSP1"和“和“CCSN1"中“中的元件。 没有解决问题。

    由于我们将在 MOSFET 的 VSW 引脚上获得短时间的 5V 脉冲、理想情况下我们应该会累积一些电压。 几天前、我们在输出级上观察到了这种波形。 请参阅下图(这是负载断开时的 VOUT)-

    谢谢你

    Raj Kumar

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    尊敬的 Raj:
    您能否同时探测 Vout 和开关节点

    此致、
    Chanakya。

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    尊敬的  Chanakya:

    当然、我会这么做。

    明天有一个假期。 我将在明天以后进行观察。

    谢谢

    Raj

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    尊敬的 Raj:

    谢谢、这对您有所帮助。

    此致、
    Chanakya。

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    您好  Chanakya、

    对延迟的响应表示歉意—一些紧急任务让我无法离开。

    根据我们的讨论、我同时探测了 VSW 和 VOUT:

    • 探头 1:VSW

    • 探头 2:VOUT

    请找到随附的最新波形以供参考。

    观察结果:之前、VSW 脉冲在死区之前持续了~μ s 400µs、然后降至~μ V 60µs、现在降至~2–3µs。

    请找到随附的最新波形。

    此致、

    Raj

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    抱歉、由于某些技术错误、上述消息中的重复图像出现问题。

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    尊敬的 Raj:

    从图片中看不清楚,请您保存拍摄的范围并发送 jpg 文件。

    此致、

    Chanakya。

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    您好  Chanakya、

    我开展了一项活动、评估 VR 和 MOSFET 在自由运行条件下的开关性能(移除了电感器和 NTC 检测电路)。

    在此设置中、我观察到 MOSFET 在 VSW 引脚上产生 5V 方波脉冲、持续时间约为 800µs。

    重新填充电感器和 NTC 检测电路后、我再次探测了 VSW 引脚、并观察到开关时间显著下降、从大约 800µs 下降到 3µs。

    请找到随附的波形以供参考。

    自由运行开关(无电感器)

    VSW 和电感器  

    我希望这一观察有助于我们更好地理解这一问题。

    谢谢  

    Raj

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    尊敬的 Raj:

    这个问题在多个电路板上是否重复?

    此致、
    Chanakya。

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    尊敬的  Chanakya:

    这是我们在过去三年中第一次面临这一问题。 在同一批的 15 块电路板中、过去两个月只有一块出现了这一问题。

    此致、

    Raj

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    尊敬的 Raj:

    您可以尝试将此器件替换为正常工作板上的器件吗? 如果问题仍然存在、请告知我们、我们希望进行此练习以了解问题是否与主板或部件有关。

    此致、
    Chanakya

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    尊敬的  Chanakya:

    由于电路板密度高、更换 IC 并不容易。

    我有一个观察结果:

    当我探测 CIMON(CPU 相电流监测引脚)时、该引脚在大约 250µs 内显示逻辑高电平。 这是正常行为、还是表示启动期间出现高电流问题或其他某种错误?

    请参阅随附的波形以供参考。

    此致、

    Raj

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    尊敬的 Raj:

    交换测试对于确定这是电路板问题还是器件问题非常重要。 由于此器件是在 TI 设计 15 年的、有关此器件的信息有限、因此进行 SWaP 测试将帮助我们进行大量调试。

    请计划进行 SWaP 测试、同时我将在 e2e 中整理有关问题的信息、并与团队成员核实。

    此致、
    Chanakya。