This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TPS562201:反馈电容和输出电容对 tps562201输出电压的影响分析

Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS562201
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/1045365/tps562201-analysis-of-the-influence-of-feedback-capacitance-and-output-capacitance-on-the-output-voltage-of-tps562201

器件型号:TPS562201

尊敬的:

 

我是 TI 的 FAE。 在测试 tps562201时、我遇到了一些有关输出电压的问题。 我希望能得到 BU 的答案。 谢谢!

 

①负载电流对输出电压的影响:

以图1为例、如果没有 C4、则负载电流越大、输出电压越低。 如图2和3所示、当轻负载变为重负载时、这种现象最为明显。 当我使用 EVM 进行测试时、这种现象是一致的。

 

但是、在客户调试中、添加前馈电容器 C4 (47pf)时、性能结果相反。 负载电流越大、输出电压越大。 此现象已在 TI 的 EVM 和客户的电路板上得到验证;以下数据为测量数据:

测量电阻:R2 = 10.94k Ω、R1 = 61.6k Ω、C4 = 47pf;

无 C4:当 IO = 0.5A 时、空载输出电压为5.13V、输出电压为5.12V;

使用 C4:当 IO = 0.5A 时、空载输出电压为5.13V、输出电压为5.16V;

 

我的问题:1. 为什么负载电流的变化会导致输出电压的变化;2. 电容器 C4的引入为何会改变这种趋势。

 

 输出电容对输出电压的影响:

将 tps562201 EVM 的输出电容器替换为10uF 陶瓷电容器+ 220uF 电解电容器、输出电压显著增加且异常。 此参数基于①:

测量电阻:R2 = 10.94k Ω、R1 = 61.6k Ω、C4 = 47pf;

无 C4:当 IO = 0.5A 时、空载输出电压为5.11V、输出电压为5.20V;

使用 C4:当 IO = 0.5A 时、空载输出电压为5.15V、输出电压为5.63V;

 

我的问题:1. 为什么输出电容的变化对输出电压;2有如此大的影响。 这是由电容过大或电容 ESR?太大造成的

  • 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、Shen、  

    请参阅数据表中的 TPS562201负载调节图。  随着负载的增加、输出电压将略有下降。 C4盖是前馈盖。 本文介绍了该电容器的功能。  

    https://www.ti.com/lit/an/slvaf45/slvaf45.pdf?ts=1634524800829&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FTPS566231%253FkeyMatch%253DTPS566231%2526tisearch%253Dsearch-everything%2526usecase%253DGPN

    2、您能否与 C4共享条件2的波形? 请绘制开关和 Vout 波形。  

    BRS、  

    Edwin。  

  • 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、Edwin、

    我知道 C4电容器的作用、这主要影响相位裕度;但是、在这种情况下、添加前馈电容器后、电压表测得的输出电压将增加、其波形显示在:(μ F 以下输出电压=电压表示数+纹波电压)μ F

    测量电阻:R2 = 10.94k Ω、R1 = 61.6k Ω、C4 = 47pf;

    使用 C4:当 IO = 0.5A 时、空载输出电压为5.15V、输出电压为5.63V;

    图 1负载下的输出纹波电压

    图 2无负载时的输出纹波电压

    图 3 SW 负载电压

    图 4无负载条件下 SW 点的电压

    根据 SW 点波形、系统稳定;但纹波电压非常大。

    BRS、  

    桑德斯。  

  • 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。

    你好,桑德斯

    Edwin 正在研究这一点、并将很快向您提供反馈。

    BR

    Ruby

  • 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、Sanders、  

    纹波太大。 您使用什么是 LC?  

    BRS、  

    Edwin。  

  • 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 Edwin,

    EVM 的电感为3.3uH,、 输出电容器替换为10uF 陶瓷电容器+ 220uF、存在大纹波问题。

    您可以尝试在 EVM 上使用相同的输出电容器和前馈电容器 C4进行测试。

    BRS、  

    桑德斯。  

  • 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、Shen、  

    请在一个图中绘制 SW、Vout 波形、然后放大以检查是否存在双脉冲。 请尝试使用2x22uF 输出电容器。  

    BRS、  

    Edwin。  

  • 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 Edwin,

    当使用2x22uF 输出电容器时、输出电压正常。 我们之前已经对此进行了测试、但客户要求在输出电容器中添加220uF 电解电容器、因此我主要问220uF 电解电容器为什么会导致输出电压过高。

    BRS、  

    桑德斯。  

  • 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、Shen、  

    请在一个图中绘制 SW、Vout 波形并放大以检查是否存在 多脉冲。 我认为、较高的输出电压是由多脉冲导致的。  

    BRS、  

    Edwin。  

  • 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、Edwin、

    由于此 EVM 不在此处、我无法再次执行此测试、但我们可以从以下两张图片中观察纹波周期中是否存在多脉冲现象:

    图 1负载下的输出纹波电压

    图 2 SW 负载电压

    在图1中、时间刻度为2us / DIV;、 在图2中、就脉冲数量而言、时间刻度为4us / DIV;、两者是一致的、因此我认为不存在多脉冲问题。

    BRS、  

    桑德斯。  

  • 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、Shen、  

    我使用 EVM 板再次使用相同的3.3uH + 220uF 输出电容进行测试。 输出电压不会增加。 输出电压仍然为5.1V。 且纹波仅为38mV。  

    请仔细检查每个组件、尤其是 FB 电阻器和 LC 值是否正确。

    BRS、

    Edwin。  

  • 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、Edwin、

    感谢您的测试结果。 我将再次与客户进行现场测试。 此问题可以解决。 感谢您的回答!

    BRS、  

    桑德斯。  

  • 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、Edwin、

    请在 C4 = 47pf;的情况下重复此实验

    同时添加 C4 = 47pf + 220uF 输出电解电容+ 47uF 输出陶瓷电容后、输出电压在加载时仍会增加、但纹波正常。

    没有前馈电容器

    Ω 12V、无负载时输出5.114v、10 μ A 电子负载时输出5.106v (约0.5A 负载电流);

    在添加47pf 前馈电容器+ 220uF 电解电容器后(波形图 1和图 2)

    Ω 12V、无负载时的输出5.0955V、10 μ A 电子负载时的输出5.145V (约0.5A 负载电流);输出电压值在正常范围内。

    图 1无负载时的输出电压纹波和 SW 波形

    图 2负载为0.5A 时的输出电压纹波和 SW 波形

    BRS,Ω

    桑德斯。

  • 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。

    同时、我们还可以观察到负载纹波大于无负载纹波、这似乎不合理。

  • 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、Shen、  

    如何测量5.0955和5.1455V?  

    请放大以下波形、事实上轻负载时的纹波不是12mV。  

    BRS、  

    Edwin。  

  • 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、Edwin、

    输出电压的值由电压表直接测量、输出电压纹波由示波器测量。、

    BRS,Ω

    桑德斯

  • 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、Shen、  

    首先、纹波是正常的。 当您在轻负载下放大波形时、可以发现 DCM 中的纹波比 CCM 模式大一点。  

    其次、输出电压没有问题。 电压表值是平均值。 在轻负载下、由于关断时间长于导通时间、因此平均输出电压低于重负载。 差异很小。  

    BRS、

     Edwin。  

  • 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 Edwin,

    我本周进行了更详细的测试。 测试结果与您说的不符、我已经接受了多次测试。 在这里、我将为您提供所有测试数据和波形。

    ①无47pf 前馈电容器+无220uF 输出电解电容器;

    ② μ F,带47pf 前馈电容器+无220uF 输出电解电容器;

    ③无47pf 前馈电容+带有220uF 输出电解电容;

    ④ μ F 带47pf 前馈电容器+带220uF 输出电解电容器;

    根据测试数据、前馈电容器和输出电解电容器会影响输出电压、并且有一些法律。 此外、前面提到的电压增加现象确实存在、但增加幅度并不像开始时那样夸张。

    BRS,Ω

    桑德斯

  • 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、Shen、  

    电流 测试结果是正确的。 与轻负载和重负载相比、轻负载时的输出电压略高。 比较 CFF 和不使用 CFF 的差异、CFF 的 Vout 会稍高一些。 请参阅数据表中的负载调节图。 但差异很小。  

    BRS、  

    Edwin。