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[参考译文] TPS61087:PWM 运行时可闻噪声。

Guru**** 1640390 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61087, TPS61087EVM-317, TPS61169
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/1123045/tps61087-audible-noise-under-pwm-operation

器件型号:TPS61087
主题中讨论的其他器件: 、TPS61169

尊敬的团队:  

我的客户正在尝试开发用于 LED 电源的 TPS61087。但在 PWM 运行过程中存在可闻噪声问题。  

当它们输入100% PWM 时、没有可闻噪声、但如果它们输入的 PWM 低于100%、则存在可闻噪声。

请查看下面的客户原理图、并告诉我您对我们如何调试此问题的看法。

输出电容:4 x 10uF

谢谢你。   

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    尊敬的 Dino:

     可闻噪声范围为20Hz~20kHz、这意味着频率范围内可能存在纹波。

    您能否在 可闻噪声情况下测试电感器电流和输出电压?

    如果低频纹波确实存在,则可以调整环路以限制纹波和 可闻噪声。

    谢谢你。

    Fergus

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    您好 Fergus、  

    感谢您的评论。  

    我将在  可闻噪声情况下检查电感器电流和输出电压

    但为什么在100% PWM 状态下没有可闻噪声? 如上所述、只有低于100% PWM 时的可闻噪声。   

    如果布局或电感器纹波导致可闻噪声、我认为在100% PWM 状态下必须存在问题。请告诉我您的意见。  

    谢谢你。  

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    尊敬的 Dino:

    在我看来、您的100% PWM 意味着 CCM 模式或 DCM 模式、低于100% PWM 意味着跳过脉冲模式。 对吗?

     当负载变得非常轻时,芯片进入跳跃脉冲模式, 它输出一个 PWM 脉冲,然后停止以等待输出电压下降。

    在此模式下、在某些情况下可能会出现低频纹波。

    如果可能、请使用电流和电压观察 SW 信号。

    谢谢。

    Fergus

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    您好 Fergus、  

    我很抱歉让人困惑。  

    EN 端口的 PWM 输入均值输入。 客户应用是 LED 电源、如下所示。  

    在 EN 引脚上、100% PWM 处于高电平状态。 (12.7V 500mA 输出)为了降低 LED 电流、它们在 EN 端口上输入200Hz PWM。  

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    尊敬的 Dino:

    了解您的应用。

    我建议您执行一些详细步骤:

    1.检查噪音源。 电感器、电容器或其他器

     您可以按可疑设备上的、以检查噪音是否发生变化。

    2.如果芯片正常工作。 电流和电压是否稳定?

    测试器件的电流或电压。

    3.如果器件组装可靠吗?   该参数是否合适?

    您可以为 另一个供应商(如其他供应商)更改设备、以检查问题是否存在。

    4.可能存在布局问题。 分析可能很复杂。

    谢谢

    Fergus

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    您好 Fergus、  

    感谢您的评论。  

    我使用我们的 EVM 在 EN 端口上测试了200Hz PWM 信号、但也有可闻噪声、所以我认为这不是布局问题。  

    如果您有 TPS61087EVM-317、是否可以使用我们的 EVM 测试此问题?

    1.当我按下设备上的时、可闻噪声不会改变。 但 我对电感器和我们的器件非常怀疑。  

    2.芯片工作正常。 LED 亮度控制是稳定的。  

    3.如上所述、我们的 EVM 也有问题、所以我 不认为参数或汇编有问题。  

    在图21页的 TPS61087数据表中、我可以看到 PWM 范围100Hz~500Hz、它是固定范围吗?  

    我们是否可以使用 TPS61087作为 LED 电源、并使用引脚提及的数据表上的 PWM 信号进行可调亮度控制?  

    是否有任何其他有关 LED 电源的应用手册?  

     请告诉我您的意见。  

    谢谢你。  

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    尊敬的 Dino:

    首先、EN PWM 频率在100Hz 到500Hz 之间、因为如果低于100Hz、LED 可能会出现闪烁;芯片的上升时间大约为2ms(CSS=100nF)、因此建议频率低于500Hz。

    其次、我很抱歉 没有 EVM 板。 由于我们可以在 EVM 上重复该问题、因此调试将更容易。

    可以看出 、应用的电感器、频率和其他参数(与 EVM 板看起来相同)与图 21页的数据表不同。

    那么 、您是否可以尝试将参数更改为图21页、以查看是否有噪声?

    谢谢  

    Fergus

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    您好 Fergus、  

    由于没有 LED 模块和6.8 μ H 电感器样本、因此我无法 使用 EVM 使用图21页中的相同参数进行测试

    但客户方面、他们已经  使用板用图21页的相同参数进行了测试。也有噪声。  

    您的意思是、如果我们使用1.2MHz 开关频率、我们是否无法将 TPS61087用作 LED 电源?  

    如果数据表中介绍的应用程序、您是否没有测试结果? 请再次检查。  

    请查看并告诉我您的意见。  

    谢谢你。  

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    尊敬的 Dino:

    它可能与频率没有连接。

    由于您已确认噪声源是电感器、因此您可以尝试另一项改进。

    我注意到、EVM 板使用 带绕线转子类型的电感器。 这种电感器很容易导致噪声问题。

    您可以改用 集成式成型金属磁感器(可能不是专业名称)。

    例如 TFM252012ALMA3R3MTAA。

    谢谢  

    Fergus

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    您好 Fergus、  

    感谢您的评论。  

    我理解您的意见、我会向客户推荐您的建议。 但我还有一个问题。  

    我注意到 、TPS61169等其他 LED 驱动器也使用带绕线类型的电感器、但没有噪声问题。

    我对电感器非常可疑、但对 我们的器件也很可疑。  

    如前文所述、 如果数据表中介绍的应用 LED 驱动器、您是否在 BU 侧没有测试或应用手册的结果?

    我们的器件上是否有任何其他解决此问题或调试点的解决方案? 请告诉我您的意见。   

    谢谢你。  

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    尊敬的 Dino:

      对于 TPS61169、它具有 使用 PWM 信号的可编程 FB 电压、该信号将调节由于 PWM 输入而产生的 FB 电压。

    芯片通过 FB 调节 LED 电流、而不是开/关。 它不同于 TPS61087。

      请务必在噪声情况下测试 EVM 板上的电感器电流、输出电压和 SW。 如果可能、上传详细波形。

    毕竟、我们无法确保 EVM 上的参数适合这种情况。

      对于芯片噪声、您可以使用导线取出电感器。 这样、您就可以听到芯片是否 产生噪声。

      还必须检查容量是否为噪声源。  

     谢谢  

    Fergus

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    您好 Fergus、  

    我已根据您的建议使用我们的 EVM 进行了测试。  

    我用电线取出电感、所以噪声源不是电感。 可闻噪声来自电路板、似乎来自输出电容器。  

    以下文件是 TPS61087EVM 的使能、 电感器电流、输出电压和 SW 波形

    e2e.ti.com/.../TPS61087-EVM-test_5F00_E2E_5F00_220810.pptx

    请再次查看、并告诉我您的意见。  

    谢谢你。  

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    尊敬的 Dino:

     环路在启动周期和稳定周期时似乎是稳定的。

     由于噪声 来自输出电容器、因此您可以尝试以下操作。

    1.将电容器更改为  较小的电容器,如4*10uF 至8*5uF、0805至0603。

    2.更改电容器的位置。 将两个电容器放置在电路板前后的同一位置可能 会抵消 振动。

    这 可能有点难实现。  

    一 种有效的方法是使用诸如 muRata ZRA 和 ZRB 系列的抗噪声电容器。  KAM 系列的效率最高、但价格可能会稍贵一些、建议 紧急使用。

    谢谢

    Fergus He

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    您好 Fergus、  

    感谢您的评论。 我将根据您的建议再次进行测试。  

    还有一个问题。 如下所示,当使能端为高电平和0.5A 负载时,峰值电感器电流为2.15A。 但是、当使能端为200Hz 50%占空比和0.5A 负载时、电感器电流峰值为2.91A。 请告诉我您对此差异的看法。  

    谢谢你。  

     

     

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    尊敬的 Dino:

    2.91A 峰值电流出现 在 开始时间的末尾附近。   在启动期间、电流不仅应用于 LED 负载、而且应用于输出电容器以升高其电压

    2.15A 峰值电流出现在稳定时间。 输出电容器不需要额外的输入电流。 电感器的峰值电流 显然小于  启动期间的峰值电流。

    谢谢你  

    Fergus