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] TPS61165:解决 SW 节点上振铃问题的建议

Guru**** 2390755 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61165

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/961620/tps61165-advice-to-address-ringing-on-sw-node

器件型号:TPS61165

我将处理 TPS61165的 SW 节点上的一些振铃问题。  请参阅下面的示波器截图:

我认为我的布局非常好。  但是、如果有任何问题、请告诉我:

散热焊盘下方有两个接地过孔。  它是一个4层 PCB、在第2层上具有实心接地层。   

是否有任何特定于此器件的解决方案可供您推荐?  或者、您能否给我指出一种用于此类振铃的通用解决方案?

  • 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。

    尊敬的 David:

    您能否提供相应的原理图以方便查看?

    此外、什么是应用? 为什么您对这种振铃感到如此担心?

    BR、

    Robin

  • 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。

    原理图如下:

    这样的振铃通常不是一个问题吗?  我有与振铃频率相匹配的辐射 EMI 问题。

  • 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。

    尊敬的 David:

    尽可能减少输入环路和输出环路有助于提高 EMI 性能。  

    此外、在 SW 节点与 GND 之间添加 RC 滤波器也是一种解决方案。

    BR、

    Robin

  • 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。

    谢谢 Robin。  查看我的布局、您是否看到了减小环路尺寸的推荐方法?  它们的尺寸几乎与组件尺寸一样小。

    关于 RC 滤波器、您有没有专门针对此器件或此拓扑的应用手册?  还是通用 RC 缓冲器设计?

    FWiw、我能够在 TPS61165评估板上观察到非常相似的振铃。  因此、我担心这种振铃是由驱动器本身造成的。  您是否有其他有关 TPS61165导致振铃和 EMI 问题的报告?

  • 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。

    尊敬的 David:

    向上移动电感器、二极管和 Cout、并减小输出环路面积。

    我明天将为您提供 RC 设计参考。

    抱歉、我们未提供 EMI 报告。 感谢您的理解!

    BR、

    Robin

  • 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。

    我可以这样做、但它可能会增加输入环路面积的大小。  这是可以接受的折衷吗?

    我可以做的另一件事是使用小型电感器封装。  我目前在5x5mm 的封装中使用10uH。  我可以转到4x4、但如果我想保持足够高的饱和电流、选项会受到更多限制。  这是我对数据表的另一个问题。  表2列出了一些推荐的电感器、包括尺寸更小且饱和电流仅为0.84A 的电感器。  我计划使用至少1.2A 的饱和电流来匹配最大开关电流。  在什么情况下使用较低的饱和电流是"安全"的?  我可以计算峰值电感器电流、但是否存在可能导致电感器电流在任何情况下达到最大开关电流的启动条件?

  • 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。

    尊敬的 David:

    如果饱和电流大于峰值电流、则正常。 此外、您还可以选择具有金属屏蔽的电感器并将屏蔽件接地、这对于辐射 EMI 很有帮助。

    对于启动、电流限制较小、因此您不必担心。

    BR、

    Robin

  • 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。

    谢谢 Robin。  您能否向我发送一个带接地屏蔽的电感器的示例器件型号?  我不熟悉这种类型。

  • 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。

    尊敬的 David:

    很抱歉、 我不记得确切的 P/N  

  • 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。

    我已努力改进布局和设计。  您能向我提供您对这些变化的看法吗?

    构成输出环路的 D5和 C7已拧紧并尽可能靠近引脚移动。

    C18和 R2是从 SW 到 GND 的 RC 缓冲器。

    输出电容器 C7封装从0603增加到0805、以减少直流偏置效应。

    电感器 L2封装尺寸从5mm 减小到4mm。  这主要是因为我可以安装额外的组件、但更小的尺寸从技术上讲会使环路尺寸更小。  对吧?

    L4和 L5为我提供了在输入和输出中添加铁氧体的选项。

    我还将整流器(D5)更改为具有较低电容的选项-从240pF 降至35pF。  您是否期望这会有积极的变化?  这是否与降低寄生电容具有相同的效果?

  • 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。

    尊敬的 David:

    请注意电感器占用空间较小的饱和电流。

    随附的文件与如何选择合适的 RC 缓冲器相关、您可以参阅 it.e2e.ti.com/.../How-to-choose-Snubber-Capacitors-and-Resistors.pdf

    BR、

    Robin

  • 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。

    感谢您提供 RC 缓冲器文档、这非常有用。

    新布局是否得到改善、尤其是二极管和 Cout 的放置?

    对于电感器、我计划使用以下方法:

    ds.yuden.co.jp/.../detail

    它具有1.3A 的饱和电流。  TPS61165的典型开关电流限制为1.2A、最大值为1.44A。  计算实际应用的最大电感器电流可得出1.1A。  这似乎是一个安全的选择吗?

    我看到的另一个电感器是:

    https://www.laird.com/sites/default/files/2020-05/TYA4020%20series%20%28Rev%20A%29.pdf

    它具有高得多的2.8A 饱和电流。  但是、它具有金属磁芯、而不是我经常看到使用的铁氧体磁芯。  这个电感器不能用于这个应用、或者我应该注意的金属与铁氧体磁芯的任何底片、有什么原因吗?

  • 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。

    尊敬的 David:

    我认为这种布局更好。  

    对于电感器选择、饱和电流意味着电感器下降20%或30%、因此您最好选择更大的饱和电流、以确保电流为1.1A 时具有足够的电感。

     对于金属磁芯、其效率不是很好、磁芯的电阻可能会更大一些。  

    BR、

    Robin

  • 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。

    尊敬的 Robin:

    您对 RC 缓冲器的放置有什么建议吗?  我阅读过的大多数文档建议将其尽可能靠近 SW、但使用 TPS61165引脚以及二极管和 Cout 的位置、我看不到如何将其放置在 SW 节点旁边(可能通过移动电感器来腾出一些空间、 但这可能会增加该环路的大小)。  我还无法看到可以将缓冲器连接到顶层接地层的位置。  我可以使用过孔将其连接到第2层的 GND、但我担心过孔会对缓冲器的性能产生负面影响。

    谢谢、

    Dave

  • 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、Dave

    RC 缓冲器应放置在 SW 节点周围、您可以为 R 和 C 选择小型封装。过孔允许将缓冲器连接到 GND、因为过孔也具有寄生电感和电容、这与缓冲器的性能相似。

    BR、

    Robin

  • 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。

    尊敬的 Robin:

    您能否了解一下布局的当前版本?

    D5和 C7是二极管和输出电容器、使环路比以前更加紧密。

    R2 (0805)和 C18 (0603)是缓冲器。  考虑到空间限制以及二极管和 Cout 的放置、我已使 SW 到 GND 的环路尽可能小。  请注意、我设法将 C18连接到顶层的 GND。  您认为这比通过过孔更好吗?  或者、我应该也添加一个过孔、但要保持顶层接地?

    L5是用于输入的铁氧体磁珠

    L4是输出的铁氧体磁珠。

    我在 TPS61165下有从顶层 GND 到整个 GND 平面(第2层)的通孔、在 Cin 旁边有一个通孔。  我知道有关 EMI 的这些过孔位置有不同的建议。  你认为他们在哪里都很好吗?  或者、您是否建议将其移动到其他任何位置?

  • 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。

    尊敬的 David:

    R2可能更小、例如0603。 如果您可以将 SW 直接连接到 GND、则过孔不是 must.e2e.ti.com/.../PCB-layout-guideline-for-automotive-LED-drivers.pdf

  • 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。

    我计划从0805开始、以防我需要更多的 RC 缓冲器电源。  如果需要更少的功率、那么我可以放心地改用0603。

    感谢您提供有关 GND 连接的建议。