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[参考译文] TPS5.4495万:输出电压噪音过大

Guru**** 1565925 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/1095607/tps54495-excessive-noise-on-vout

部件号:TPS5.4495万
主题中讨论的其他部件: TPS6.2135万TPS6.2912万TPS6.54万

我在最新的主板上设计了TPS5.4495万PWP,从12V创建5V和3.3V电压,如下所示:

按照设计,两个Vout上的噪音与我的主板的其他部件耦合。  

对于5V输出,基本电流消耗约为7mA。  在FB11之后测量时,有一个1.3kHz锯齿波形,Vpp为135mV。  我尝试了不同的输出电容和铁氧体磁珠值,通过去除铁氧体磁珠,电极片之间的短路以及将输出电容提高到147uF,获得了最佳改进。  锯齿频率增加到2.8kHz,Vpp为110mV。  

对于3.3V输出,基本电流消耗约为250mA。  在FB8之后测量时,有一个38kHz的共享齿波形,Vpp为70mV。  在这种情况下,通过移除和缩短铁氧体磁珠并将总输出电容更改为47uF,我能够在 仅20mVpp的情况下改善到~65kHz波形。  

在这方面,我希望各位能提供任何指引,以改善这些巴士的噪音水平,以及改善整体设计所需的任何改变或改善。 我的设计对音频非常敏感,因此尽量减少或消除音频非常重要。  

  • 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。

    您好,Brenda,

    感谢您的提问。 根据电流水平,设备可能在PFM中运行,通常输出波纹较高。 我看到您在第一个LC阶段的两个输出上仅使用10uF输出上限。 建议使用22uF-68uF保护罩,最好使用陶瓷保护罩。 输出盖(C133,C102,C129,C101)是否都是陶瓷盖? 最好在两个输出上添加2x或3x 22uF陶瓷罩(而不是1x10uF C129,C133),以减少第一个LC级输出的纹波。 当您缩短铁氧体磁珠并 观察较低的波纹时,您可以有效地增加第一级的输出电流。 您是否有输出波纹波形?

    如果您正在寻找低波纹和噪声,您可以选择在强制PWM下运行的设备,即使负载较轻,也应使您的输出波纹比PFM低得多。 您是否愿意查看其他设备? 该设备是否必须是双输出设备,或者单输出设备是否也可以工作?  

    谢谢!

    阿莫

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    您好,Amod:

    感谢您的反馈。  以下是我的意见:

     1.是的,所有输出盖都是陶瓷的。

    2. 对于5V电压,我确实尝试将C129更改为47uF,将C101更改为10uF。  这将增加第一个LC级的电容。  与原始配置(112mV Vpp,2.6kHz)相比,它确实减少了纹波,但没有删除FB那么明显。  我将尝试使用三个22uF来查看是否会改变行为。  但是,我不希望这会充分减少纹波。

    3. 以下是波形。

    5V Unaltered 100mV/div, 500us/div

    5V原始,100mV/div,500us/div

    5V Modified, 50mV/div, 500us/div

    5V已修改(无FB,C129 = 47uF,C101 = 100uF),50mV/div,500us/div

    3.3V Original, 50mV/div, 20us/div

    3.3V原始,50mV/div,20us/div

    3.3V Modified, 50mV/div, 20us/div

    3.3V已修改(无FB,C133 =开路,C102 = 47uF),50mV/div,20us/div

    4. 是的,如果认为有必要,我愿意更换另一台设备。  此时,5V上的纹波/噪声对于我的整体设计来说太重要,因此,除非可以显著降低,否则我认为我需要改变。  您是否会建议使用某种零件?  5V总线的默认电流消耗非常低,但需要能够提供插入USB的外围设备,这就是为什么选择4A部件的原因。  不需要双路;总线可以单独生成,如果愿意,3.3V甚至可以来自LDO。  我最需要的是低波纹。  有什么建议?

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    您好,Brenda,

    是的,仅添加3x22uF输出盖不会显著消除纹波。 您还需要第二级LC滤波器,以便 可以衰减来自PFM操作的较低频率组件。  这可能需要更大的电感器和电容器。 建议 在TPS5.4495万输出之后使用LDO。 这 将过滤掉TPS5.4495万输出的低频和高频噪声。 您可以为LDO设备建议启动单独的线程。

    如果您正在寻找其他仅限降压转换器的选件,在强制FPWM或CCM中工作的任何设备都将在较轻负载下显著降低纹波。 TPS6.2912万/3系列是低波纹的理想部件,可提供2A/3A电流。 对于4A,您可以考虑使用TPS6.2135万/6并将其用于FPWM。 遗憾的是,这两个部件似乎都没有库存,但您可以通过 https://ticsc.service-now.com/与TI客户支持联系 ,了解当前和未来库存的最新信息。  另一个部分是TPS6.54万,它是一个四通道(4路输出)器件,也只能在CCM中运行。 但是,由于它有4个输出,我不确定您的设计是否需要这种输出。

    希望这有所帮助。

    谢谢!

    阿莫