[参考译文] TPS544B20：开关节点上的抖动过大

Chris Gerolami 

TPS544x20系列器件使用 TI 的 D-CAP 或 D-CAP2控制模式来调节输出电压。  D-CAP 和 D-CAP2是自适应恒定导通时间控制(COT)。  在 D-CAP/D-CAP2模式控制中、导通时间由输出电压、输入电压和所需的开关频率进行设置、同时对这些恒定导通时间脉冲的频率进行调制以调节输出电压。

首先、检查 MODE 引脚的连接以确定 TPS544x20是处于 D-CAP 模式还是 D-CAP2模式。

在 D-CAP 模式下、输出电压由 FB 引脚直接感测、开关频率的可重复性取决于关断期间反馈电压的下降斜率。

在 D-CAP2模式下、在 FB 引脚电压上添加了内部生成的斜坡、以减少抖动并提高频率可重复性、尤其是在使用低 ESR 陶瓷输出电容器时、该电容器在 FB 引脚电压上产生的下降斜率非常小。

如果两个电路都以 D-CAP2模式和相同的频率运行、我们将需要查找可能会产生高脉冲频率抖动的噪声源。

我们看到的一个常见问题是绕过 VDD 和/或 BP3与 AGND、使其电流返回路径在 FB 分压器的接地连接(从 FB 到 AGND 电阻器的接地连接)与跨导误差放大器的补偿之间产生动态开关电流 (与 AGND 电容器和/或电阻器兼容) 和 AGND 引脚。

另一个常见问题是一般接地连接。  TPS544x20系列器件并非设计为具有单个接地端、所有元件均连接到一个公共接地层。  TPS544x20系列应具有从 AGND 到 AGNDNS 的开尔文感应连接、如数据表中所述、AGND 和 GND 引脚/散热焊盘之间没有其他连接。

VIN 和 BP6应通过与散热焊盘的宽低电感连接旁路至 GND。

VDD 应旁路至 AGND、并自行返回 AGNDNS。

BP3应通过传递到 AGND 并返回到 AGND 引脚、从而最大限度地减小互感、反馈分压器和补偿电容器的返回值为返回值。

第三个常见问题是 VOUTS+和 VOUTS-遥感线路靠近开关节点(SW)或 VIN 电源。  这两个网络在开关期间会经历非常高的 dV/dt 瞬变、这会将噪声耦合到遥感路径中并错误地触发新的 COT 脉冲。

但是、COT 拓扑上的抖动通常不是不稳定的迹象、例如固定频率拓扑上的脉宽抖动。  由于 COT 技术用于最大限度地提高瞬态响应的幅度斜坡较小、因此其抖动很容易增加、但由于该抖动是下降斜率关断时间抖动、因此对稳定性和输出纹波的影响通常很小。  如果输出纹波电压可接受、则应用中的250ns 抖动可能是可接受的。