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[参考译文] TPS54308:VIN 增大时 VOUT 上的噪声/纹波+直流电平问题

Guru**** 2412110 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54308EVM-876, TPS54302EVM-716

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/898104/tps54308-noise-ripple-dc-level-issues-on-vout-with-increasing-vin

器件型号:TPS54308
主题中讨论的其他器件: TPS54302EVM-716

你(们)好

我遇到了一些与 https://e2e.ti.com/support/power-management/f/196/t/858796相同的问题、但我只使用单电源。 4、5V-26、4V 至3、3V。

我遵循了 WEBENCH 设计(并具有与上述链接中的3、3V 设计相同的设计)。 我尚未尝试使用 TPS54302进行更换

让我尝试解释一下我看到的内容。  

从 VIN = 4、3V-8、5V 开始、一切看起来都很好。 Vout 和 SW 看起来合理。 VOUT = 3、26V 和100mV 峰峰值纹波(根据仿真可以更好)。

图1:输出电压@输入电压= 8、4V


图2:SW @ VIN = 8、4V

增大 VIN 似乎会增加 VOUT 上的纹波、SW 看起来似乎出错。


图3:输出电压@输入电压= 8、7V


图4:SW @ VIN = 8、7V


图5:输出电压@输入电压= 11、7V


图6:SW @ VIN = 11、7V


图7:输出电压@输入电压= 15、7V


图8:SW @ VIN = 15、7V


图9:输出电压@输入电压= 20、2V


图10:SW @ VIN = 20、2V


您可以看到纹波显著增加。  

这一过程一直持续到 VIN = 20、4V。 大约20、4V 会产生非常高的可闻噪声。 在这上面、信号看起来再次良好、并且在信号再次良好后、功耗降至~50%。

图11:输出电压@输入电压= 20、5V


图12:SW @ VIN = 20、5V


图13:输出电压@输入电压= 23、6V


图14:SW @ VIN = 23、6V

 

一些观察结果:

1.增加 VIN 时 Vout 下降。  VOUT = 3、24V @ VIN = 4、7V /\ VOUT = 3、08V @ VIN = 23、6V

2.中间相(8、6V - 20、4V)期间的电流消耗保持不变、这表明稳压器性能不佳。 在外部相位中、似乎一切正常、我们将牵引~400mW。

4、7V VIN = 0、08mA

8、7V VIN = 0、06mA

11、7V VIN = 0、06mA

15、7V VIN = 0、06mA

18、7V VIN = 0、06mA

20、1V VIN = 0、06mA

20、7V VIN = 0、02mA

它安装在 PCB 制造商提供的 PCB 上。

我已经仔细检查了所有焊料、并在第二个电路板上手动对所有焊料进行了双焊接。

此问题在3个不同的原型中仍然存在。

请参阅下面的电路原理图和 PCB。

图15:电路原理图。

图16:电路的 PCB 布局。

 


我希望尽快获得一些帮助、因为该产品正等待制造商的批准才能继续。

此致 Mathias

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    您好!

    问题似乎是由未过滤的反馈引起的。

    在 VOUT 和反馈之间放置了100pF 电容(在上面的原理图中的 R20上)、一切看起来都正常。

    Webench 不建议这样做、 而 TPS54308EVM-876建议也不要放置一个、但不这样做会导致上述情况。

    另一方面、TPS54302EVM-716建议使用滤波电容器。

    此致 Mathias

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    您好、Mathias、

    CFF 电容用于在交叉频率下提升相位。 这不是必须的、而是一个选项。 问题的根本原因可能是电路板布局布线造成的。 布局的结果。

    1、FB 走线太靠近 R20 FB 电阻周围的 SW 信号。

    2.电感器离 IC 太近。 为 IC 留出一定的空间裕度会更好、从而避免电感器产生噪声。

    3.建议 D64上的布线距离 FB 网络电阻器有点远。

    4.建议在输入电容器上使用一个0.1uF 电容器来滤除高频噪声。

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    您好、Ryan、

    非常感谢您的回复。

    在未来的设计中会考虑到这一点。

    是否有任何公式或程序来调整 CFF 电容器大小以获得最佳结果?

    此致 Mathias

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    您好、Mathias、

    均衡。 16显示了如何计算前馈电容。

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    你(们)好、Ryan。

    感谢您说出显而易见的事情。 必须忽视这一点。

    很抱歉耽误你的时间。

    此致 Mathias