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[参考译文] TPS56.3208万:DC/DC转换器发出的可闻噪声

Guru**** 2390735 points


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/635059/tps563208-audible-noise-from-the-dc-dc-convertor

部件号:TPS56.3208万

您好,TI:

我们正在使用TPS56.3208万将12V降压至3.8 V,以便为Quectel EC21调制解调器供电。 请参阅随附的TI设计工具生成的原理图。  

±47u C-EUC1206 C1206电容器,6.3 V,T Ü V 10 % ,X6S

2 x Cin 10U C-EUC1206 C1206电容器,25 V,±Ω 10 % ,X7R

使用相同原理图的第一个原型时,未观察到任何噪音。 但是,对于具有不同层厚的第二个原型,我们正在观察设备发出的声音,特别是当调制解调器正在发送GSM数据时。 调制解调器数据表指定了此类传输脉冲期间高达400mV的压降。

1. MLCC发出的噪音是否为'发出'声响'? 我已阅读TI的此说明,但我不确定任何推荐的解决方案是否适合我们。 将电容器移至边缘是否有帮助?

2,如何确定这首歌不是来自诱导者?

3,如果不消除这首歌,是否会有长期的功能问题?

谢谢!

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    你(们)好

    两个原型是否具有相同的电路设计并使用相同的外部零部件? 如果是,则问题应由布局引起。布局不当将导致开关不稳定,电感器可能产生可听见的噪音。请上传布局进行检查。
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    Andy,您好!

    非常感谢您的及时回复。 很抱歉,我花了一段时间才回复您。  

    下面是实际的示意图和布局。  

    新的原型使用相同的原理图,唯一的区别是主板的尺寸在一侧增加了约3 mm ,并且附近有一个新孔。  

    新原型还使用不同的层构建。 调整了PCB中不同层的厚度,以确保必要时进行阻抗控制。

    PCB中的第三层是VCC层,也用于开关信号。  

    外部配件保持不变,但我无法确定它们是同一品牌的。   

    我不知道这些信息是否足以用于您的分析,如果您需要其他信息,请告诉我。

    新建布局

    旧版式


     

    两 个原型的Commn Schematics


     

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    您好,Pradeep,

    对于您的三个问题:

    1. MLCC发出的噪音是否为'发出'声响'? 我已阅读TI的此说明,但我不确定任何推荐的解决方案是否适合我们。 将电容器移至边缘是否有帮助?

    答:如果噪音来自MLCC压电噪音,则将盖子移到边缘将会有所帮助。 我建议您更改上限值或切换到NPO (COG)上限,以首先尝试查看它们是否是噪音源。 如果是这样,则需要更改上限值或更改布局。

    2,如何确定这首歌不是来自诱导者?

    答:要检查它,只需查看SW的波形,如果开关频率固定且稳定,噪音不是来自电感器。

    3,如果不消除这首歌,是否会有长期的功能问题?

    答:这取决于应用程序和最终用户的感受。 听到噪音不是很好,TPS56.3208万是固定频率部分,应该不存在音频噪音。 在这种情况下,我认为我们可以找出电感器或电瓶盖的来源。 谢谢!
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    Anthony,您好!

    感谢您的回复。  

    我将使用示波器检查开关波形是否固定且稳定。 如果是,则按照您的建议,我可以排除电感器是噪音源。

    如果噪音是Piezoelectric噪音,则我可以尝试用C0G盖替换MLCC。  

    但是,由于相同的部件在以前的原型上完美工作,我猜噪音源必须是机械的。 电容器现在离边缘更远,也许这就是问题所在。 还有电路板上的孔,可能会干扰结构的完整性?

    感谢您的支持。  

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    是的,同意您的意见。 压电噪音导致的盖声很可能是原因。 改变层厚会导致这种唱帽问题。 软提醒器,COG CAP将非常昂贵。 也许最好考虑尝试不同的上限值。
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    Anthony,您好!

    切换频率在560-580kHz之间振荡。 请在下面找到记录切换频率波形的示波器屏幕截图。

    这是否足够稳定? 或者,您认为可能来自电感器的可变噪音?

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    您好,Pradeep,

    此处的振荡或抖动应正常。 频率约为典型值。 我不认为电感器是噪音源。
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    Anthony,您好!

    排除了电感器作为噪音源后,我现在正在寻找替代电容器。

    我无法轻易找到UF范围内的任何C0G电容器。 我是否可以尝试使用两个22uF X7R电容器,就像在EVM上一样?

    更改总电容如何影响瞬态响应/输出电压脉动? 我阅读数据表时建议使用22uF和68uF之间的任何值。 两个22uF盖应该可以吗?

    47uF范围内的钽电容器如何? 我知道它们的价格会高得多,但如果我能够消除噪音,我们最终会完成开发!

    谢谢!
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    您好,Pradeep,

    是的,您可以尝试一个或两个22uF X7R CAP,如EVM。 您是否检查过负载电流或电感器电流? 我还怀疑您的负载可能会有一些振荡,这是在可听到的频率周围。 另请检查。

    另外,您能否告诉我您如何调试电感器不是源?
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    Anthony,您好!

    感谢您的迅速回复。

    "您好,Pradeep,

    此处的振荡或抖动应正常。 频率约为典型值。 我不认为电感器是噪音源。"

    根据您之前的回答,我假定电感器不是噪音源。 您认为电感器即使波形稳定,也可能仍然是噪音源吗?

    有趣的是,如果PCB有足够的缓冲,噪音几乎听不到。 这也是我认为噪音是来自压电效应的另一个原因。  

    我应该在电感器电流波形中查找什么?

    再次感谢!

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    您好,Pradeep,

    很抱歉,我错过了您提到SW波形稳定的信息。 如果SW波形稳定,则电感器不是噪声源。 我打开电感器电流波形的原因是我担心您的负载不稳定。 如果负载快速变化,SW波形也会显示较大的抖动,可能在可听到的频率范围内。 如果SW稳定,则正常。 请继续调查电容器噪声并尝试不同的电容值。 谢谢!

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    Anthony,您好!

    我尝试了一些非常规的东西。 我从板上脱开VOUT电容器,然后用电线将其从板上连接。 这当然不是最佳的布局,但我想以机械方式将电容器与板分离。 它没有太大的区别。 噪声源是我们从VOUT到EC21的一些较小电容器。

    或者电感器可能是噪音源。 在负载快速变化的情况下检查开关电压波形是否足够?

    如果电感器是噪音源,那么将电感器更换为另一个组件是否正常工作? 还是必须更改电容器值?

    感谢您的支持。
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    您好,Pradeep,

    很抱歉迟到了。 您是否尝试打开示波器上的Persist (持续)功能以捕获SW波形? 它将在较长的时间范围内显示SW抖动。