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[参考译文] TPS54620:设备不工作,摆动和高电流漏极

Guru**** 656470 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54620, TPS54620EVM-374
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/1068151/tps54620-device-not-working-oscillation-and-high-current-drain

部件号:TPS54620
“线程: 测试”中讨论的其它部件,

您好,

我设计了一个配有两个12伏 TPS54620的系统。

第一个设备轴肩提供5V 输出,第二个输出为2V5。 第二个设备由第一个设备的电源正常启用。

您可以看到随附的完整原理图。 DNM 电阻器未安装到主板中。

有一个问题,第一个设备不工作,当我打开主板电源时,我听到芯片发出强烈的噪音,电源有高电流消耗,非常高(超过500 mA,受电源限制),没有负载。 我认为噪音是一种振荡,但我没有解释漏电流是否无负载。 我无法用这样的电流消耗完成任何可能损坏芯片或主板的测量。

第二个设备未启用,因为第一个设备无法正常工作,而且无法在不删除(破坏)该设备的情况 下对其进行测试,这实际上是不可用的。

请帮我解决问题吗?

我在原理图上看不到大错误,PCB 正常。

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    您好 Marco,

    我看不到您的示意图,因为链接被 TI 网站阻止。

    您可以附加原理图而不是链接吗?

    此致,

    伊扎克·博卢里安

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    您好,

    还建议逐渐增加输入电压,从 VIN=0开始,并检查它在哪个点开始消耗高电流(500 mA)。
    请尝试此操作并提供建议。

    此致,

    伊扎克·博卢里安

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    您好,Marco,

    示意图没有明显的问题。

    您的软启动时间设置为大约8毫秒,因此您的输出充电电流应仅为1/8安培。

    请尝试缓慢地升高输入电压,并查看哪个电压级别会导致高电流消耗。  

    此致,

    伊扎克·博卢里安

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    谢谢,我会尝试,但你认为芯片有噪音(也许是振荡?) 高电流消耗是否相关?

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    您好,Marco,

    我们还没有这方面的证据。  

    让我们先尝试逐步增加 VIN。

    此致,

    伊扎克

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    您好,

    从0到4.5V:无芯片噪音和电流吸收

    在5V 噪声启动时,电流消耗约为50 mA (无负载)

    在6V 时,噪声更强,电流消耗变得非常高(超过100 mA),无负载。

    噪声随输入电压变化频率。

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    您好 Marco,

    现在我们知道,只有在启动切换后,电路才会消耗高电流。
    您可能是对的,这可能是由稳定性问题和摆动引起的。

    个阶段都有一个两级输出过滤器。
    这可能导致大量阶段转移,从而可能导致稳定性问题。
    作为第一个调试步骤,我建议您通过 L10和 L12,并使短路/电线与它们平行,然后查看摆动是否消失。

    此致,

    伊扎克

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    您好,  

    我拆下了 L10并用0欧姆电阻器替换它。 问题仍然存在,噪音和高电流消耗从5 V 开始

    我们可以尝试将切换频率更改为较低/较高的值,看看会发生什么情况。 或者我们可以改变补偿网络以降低补偿极。 R147在该网络中扮演着角色,并且易于更改。

    你怎么看? 我不知道了,请给我一些其他调试步骤。

    此致

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    您好 Marco,

    是的,改变补偿似乎是稳定循环的下一步。
    请尝试一下。

    此致,

    伊扎克

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    大家好,我会尽快尝试。

    应该选择低频补偿极和零,对吗?

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    您好,Marco,

    伊扎克将检查并尽快回复你。

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    您好,Marco,

    不一定。
    只需取下推进梁前盖(C258),您就可以取下前盖,获得稳定的回路。
    此盖将十字过频推得太高,导致不稳定。

    如果上述情况不起作用,您可以使用随附的计算器工具或 WeBench 来设计您的薪酬。
    但在执行此操作之前,您必须知道输出电容器值在5V 时的降额程度。
    降额因电容器类型和额定电压而异。

    e2e.ti.com/.../7128.SWIFT_5F00_PeakCMC_5F00_Calculator_5F00_RevA.xlsm

    本页底部的 WeBench 工具:

    https://www.ti.com/product/TPS54620

    希望这能有所帮助。

    此致,

    伊扎克·博卢里安

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    您好,

    卸下该盖有助于一点,我的意思是,芯片在通电后稳定1-2秒,而不是开始振荡,但电流消耗较小。

    最后,我可以测量输出上的电压,因此这是一个不错的改进,5V 和2.5V 存在,但不稳定。

    我注意到只有第一台装置 U55发出噪音,而 U56却没有发出噪音。 可能只有 U55不稳定,振荡传播到第二台设备的输出上。 我不知道为什么,无论如何,我会在薪酬网络上发挥一些作用。

    谢谢,  

    此致。

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    您好,Marco,

    当您收到任何更新时,请分享您的测试进度。

    现在,我将结束这条线程。

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    您好,Marco,

    很高兴我们取得了进展。

    您应该能够使用提供的工具稳定回路。

    如果需要进一步帮助,请告诉我。

    此致,

    伊扎克

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    您好,

    回路仍然不稳定,我根据该工具更换了被动元件,相距良好,但仍有噪音,振荡和电流消耗。 噪音总是来自第一个芯片 U55,而不是来自另一个芯片 U55。

    我在 C262上使用了470pF,在 R147上使用了1K,在 C261上使用了100nF,但运气不佳。  

    我不知道该怎么做,真的是一个奇怪的情况,也许是一个有缺陷的芯片?

    这是我目前唯一的看法,但实际上市场上没有这种看法,因此很难改变和尝试。

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    您好 Marco,

    那么,第二阶段现在是工作和稳定的?

    如果是,您可以在两个集成电路之间交换吗?

    您可以订购 TPS54620EVM-374 EVM 并运行稳定性测试或在集成电路之间交换。 我已经检查过,似乎可以使用。

    此致,

    伊扎克

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    不,第二级不稳定,该芯片不发出声音,但我看到了范围内的振荡。

    我不知道它本身是否不稳定,或者第一阶段的振荡是否传播到第二阶段的输出。

    在脱焊过程中,在两个 IC 之间切换并不容易,也不会损坏它们。

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    您好 Marco,

    在检查第二个阶段之前,您应该断开第二个阶段的 EN 与第一个阶段的 PWRGD 的连接。

    此外,您选择的新补偿值也有点不典型,并将 FCO 频率设置为小于2 KHz!

    更典型的补偿值可能是 :C262为4.7 pF,R147为41.2K,C261为5.6 nF,C258为27 pF。

    很抱歉,我无法为您提供 IC 可用性。

    此致,

    伊扎克

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    您好,

    只是对情况的总结:实际上我删除了 U55,所以 PCB 上只安装了 U56。

    现在 U56正在发出噪音,所以两个阶段都有一个共同的问题, 一个设计问题,这是第一个证据。

    在 U56输出应为2.5V 时,我可以观察到10 kHz 时的1 V p-p 振荡。  是一种完美的正弦波,以3 V 为中心,具有该声音频率。

    无负载电流消耗约为200 mA (异常)。 补偿值:R151=6.34 K,C272=100nF,C273=68pF,C269=未安装

    根据工具和数据表,它们是良好的值,因此循环应该是稳定的。

    开关频率越高,问题就越大,IC 在无负载的情况下消耗更多电流(300 mA)。

    有些地方有设计问题,我找不到, 这是我必须解决的一个重要的大学项目。

    此处是 PCB 的图片。 我没有看到任何大错误,当然会更好。

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    您好 Marco,

    关于布局,为什么布局中的 GND2和 GND3引脚未在 顶层连接到 dGND 接地平面?
    飞机就在针脚的左侧!

    这些接地引脚最好直接连接到顶层的 dGND,而不是通过 vias 连接。

    请查看设备针脚(VIN/PVIN 和相邻接地针脚之间)上的 Vin 信号,并查看到达设备的输入电压是否清洁。

    此外,TPS54620上的 EN 引脚具有6V 最大额定值,不应将其拉高至12V 的 VIN。 您将需要一个分压器。
    请查看这两个问题并返回结果。

    此致,

    伊扎克·博卢里安

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    您好,Marco,

    您有机会了解这些评论/建议吗?

    此致,

    伊扎克·博卢里安

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    你好,很抱歉迟到了,我一直忙于其他工作。

    顶层有一个不同的 GND 平面,它与 TPS 转换器的 dGND 隔离,所以我必须使用 vias。

    输入电压绝对清洁。 是的,我知道 EN 的最大值是6 V,但在设计中是浮动的,没有车辆识别码(VIN)的提取。

    我仍然无法理解为什么它不起作用。

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    您好 Marco,

    “不同的 GND 平面”是什么意思?
    如果您在数据表和 EVM 用户指南中查看 TI 推荐的布局示例,您可以看到 TI 建议将这些 GND 引脚连接到同一/顶层的地面平面,而不是通过 vias 连接。vias 增加了额外的电感,而不是 在高频率接地时同样有效。

    您可能需要更换设备。 它可能会损坏。

    此致,
    伊扎克