[参考译文] TPS62410：有助于提高相补角

你好、Jake、

在我们进行详细讨论之前、您能否提供完整 的电路图？

谢谢你。  

此致、

Excel

您好、Excel、

感谢您的回答。 请参阅电路原理图。  我 在上一条消息中得到的阶跃响应范围截图是 R140 = 0欧姆、C51 = 82pF。

谢谢

Jake

你好、Jake、

感谢大家分享原理图、看上去一切正常。

再次澄清。 瞬态负载期间的 Vout 振荡仅在1.5V 电源轨上发生。 正确吗？ 除了22uF (C192)之外、是否有其他输出电容器连接到1.5V 电源轨？ 如果在负载侧放置了输出电容器、则也会影响环路稳定性。

您能否移除 C51并检查瞬态响应？

顺便说一下、请分享 PCB 布局的屏幕截图。

谢谢你。

此致、

Excel

实际上、我们在3.3V 电压轨上也有类似的东西(瞬态负载期间的 Vout 振荡)、但比在1.5V 电压轨中的情况好一点。 我添加了一个与 R135并联的150pF 外部 CFF 、以击打这些振荡。 您能否确认 这是一种正确的方法？

我们在靠近负载器件的1.5V 电源轨上额外增加了11个电容器(总共约为6.4 uF)。  它们如下所示：

0.1uF   X 7

2. 1nF    X 2.

3. 1uF    X 1.

4.7uF    X 1.

请参阅移除 C51后的瞬态响应的示波器截图。 我测量了振荡频率。 大约为54khz。 根据该频率以及 R137和 R142、计算出的 CFF 约为61pF (基于 TI 应用手册)。 我已经尝试了68pF、然后尝试了33pF、47pF、82pF、100pF 等其他值。 C51=68pF 和 C51=82pF 时的瞬态响应非常接近、但 C51=82pF 稍微好一点。

另请参阅 下面的 PCB 布局。

你好、Jake、

感谢大家分享波形和布局。

当1.5V 电源轨上没有 CFF 时、瞬态响应变得最差。 您是否尝试将 CFF 提高到高于82pF？ 我希望瞬态响应将进一步改善。 一旦您实现所需的瞬态响应、请执行波特图测量、目标的相位裕度应大于45度。

对于3.3V 电压轨、请同时执行波特图测量(PM => 45度)、以确定控制是否稳定。

有关 PCB 布局、请参阅以下评论。

 散热焊盘和 GND 引脚应直接连接 在顶层

FB 电阻器应直接连接到 IC 的 GND 引脚(参见下图)

请遵循 随附文件中所示的 PCB 布局参考

e2e.ti.com/.../TPS62410_5F00_slvuat3.pdf

此致、

Excel

你好、Jake、

 您能否在 R140 = 0欧姆的情况下在 C51上尝试150pF 并检查瞬态响应？

此致、

Excel

您好、Excel、

感谢您对 PCB 布局的评论。 我将在下一个电路板旋转时进行这些更改。  

关于 C51不同电容的瞬态响应、我曾尝试过47pF、68pF、82pF、100pF、120pF、 150pF、330pF。 没有它们就足够好了。 相对而言、最好的是82pF。 以下是 C51=150pF 时的两个示波器截图、  

下面是 C51=330pF 时的两个示波器快照。

下面是 C51= 100pF 的两个示波器快照

C51 为330pF 时、情况会变得更糟、因此我没有进一步增大该值。  

Jake

下面是 C51=120pF 时的瞬态响应的两个示波器截图。

我还有 C51=120pF 的示波器截图。  

你好、Jake、

感谢您分享波形。 我同意、进一步增加 CFF 似乎不会改善瞬态响应。

顺便说一下、我们的现场团队已经安排了与我们的内部讨论来支持此案例。 为了避免沟通错误、我建议我们使用我们的现场团队进行进一步讨论、而不是使用此平台(E2E)。

请告诉我您的想法。

此致、

Excel

您好、Excel、

如果可能、我希望继续与您合作。 此时、我不想让另一位工程师来帮助 解决这种情况。

到目前为止、您的工作做得很好。 您指出了我们的 PCB 布局问题、并要求我尝试不同的值来查看瞬态响应的变化。 我认为我们正在顺利向前迈进。 我们已经达到了我无法解决的地步，需要你们的帮助。   

上周三，我与逊尼派和罗素·拜德举行了一次介绍会。 他们是我们的新客户经理和 现场应用工程师。 我们在本次会议中讨论了该电源问题。

谢谢、

Jake

你好、Jake、

注意到。 我们仍然可以在本主题中讨论您的问题、同时、我将与团队内部保持一致、以便 我们都保持同步。

我还有其他建议供您进一步评估您的董事会。

1.您能否在电路板上执行波特图测量 并检查相位裕度？ 它应该为=>45度。

2.您有 TPS62410 EVM 吗？ 如果您有、则可以将  电路板+1.5V 电源轨上的所有无源组件值(L8、C192、R137、R142、C51)复制到 EVM。 如果具有更新组件值的 EVM 在瞬态负载期间未显示任何电压振荡、则我们可以得出结论、该问题可归因于 PCB 布局。

3. 评估 EVM 后、您确认问题与 PCB 布局有关、请根据下面的布局建议重新设计其中一个电路板。 如果 电压振荡 最小化、那么我们可以确认问题 与 PCB 布局有关。

请告诉我您的想法。

此致、

Excel  

我们这里没有用于测量相补角的设备。 此外、我现在还没有 TPS62410 EVM。 Russs 正在为我订购一个、一周后我可能会收到。

根据我们上周会议的讨论、我捕获了 Vout 上出现的正常运行、瞬态和低频噪声期间的开关节点波形3。 对于瞬态1、我看到导通时间逐渐从275.7ns (在施加额外 的330mA 负载之前)变为291.5ns (在施加额外的330mA 负载之后)。 对于输出电压上出现噪声的开关信号、我无法真正给出详细信息。 由于开关频率较高、因此当我们保留噪声图时、很难看到有关开关信号的详细信息。 请参阅示波器截图。 红色的一个是带有交流耦合的 Vout、黄色的部分是开关节点信号。

我还使用纯电阻负载测试了3.3V 电源(Vcout = 10uF)。  我断开了电路板上的所有负载、并通过一个外部15欧姆电阻器提供220mA 的稳定负载、使用一 个额外的10欧姆电阻器并联来提供330mA 的负载阶跃变化。

我已经注意到、低频噪声现在与电路板负载的噪声不同、电路板负载中包含26uF 电容。 它的噪声似乎更小、并且噪声频率更低。 我已经测试 过 CFF=150pF 和不使用 CFF 的情况。 当 CFF=150pF 时、它看起来具有稍大的相位裕度。 请参阅随附的 3.3V 电源示波器截图    ，配置为 CFF=150pF、VCOUT =10uF、外部稳定电流负载为220mA。

另请查看  有关3.3V 电源噪声和阶跃响应的示波器快照， 配置   为无 CFF、Vcout =10uF、外部稳定电流负载为220mA。

你好、Jake、

感谢您分享波形。

当您使用10uF 输出电容器断开到系统负载的3.3V 电源轨时、纹波电压和瞬态响应都将改善。 请参阅下面的建议。

1、Cout = 10uF；CFF = 150pF @ 3.3V 电压轨时、能否将 R136直接连接到 TPS624210的引脚8而不是 GND 焊盘？ 检查纹波和瞬态负载波形。 本实验的目的是确定问题是否与 FB 电阻器布局有关。

2.将 Cout 从10uF 增加到26uF (10uF + 16uF)、以模拟转换器看到的系统的实际电容。  再次检查纹波电压和瞬态负载波形。

如果上述配置的一切正常、我们相信该器件能够支持您的应用。

顺便说一下、我们还无法进行 EVM 评估、因为实验室中没有可用的板。 我们预计将在本周末或下周初收到该邮件。 随时为您发布任何更新。

此致、

Excel

你好、Jake、

您能否重新测量波形并包括 VIN？

谢谢你。

此致、

Excel

您好、Excel、

在 Cout = 10uF、CFF = 150pF、3.3V 电源轨的情况下、我已经完成了重新设计、将 R136直接连接到 TPS62410的引脚8、我看不到低频噪声纹波和阶跃负载瞬态响应的改善。  请参阅下面的噪声波形和瞬态响应波形。

在外部电阻负载 CFF=150pF 的情况下，并在 R136上重新工作(将 R136直接连接到 TPS62410的引脚8)，我还使用 以下值增加了 Cout：

1. COUT = 26uF，如您所建议。 我看不到明显的变化

2. Cout = 48uF、使用我们的原始条件进行仿真、即 Cout = 22uF 加上 负载上的26uF 去耦电容。 我本来期望性能会更差、但也没有看到明显的变化。  

请参阅 Cout=26uF 时的低频纹波和瞬态响应：

另 请参阅 Cout=48uF 时的低频纹波和瞬态响应：

根据我在这些信号波形中看到的结果、电源在外部电阻器负载下具有更好的性能(即使 Cout =48uF 时也是如此。)  

为了进行比较、这里是电源(Cout-22uF 和 CFF=150pF)在电路板上具有系统负载时的阶跃响应。 这些波形是在我们对 R136进行返工之前捕获的。 我认为、即使我们根据外部电阻器负载测试将 R136连接到 TPS62410的 PIN8、情况也是如此。

你好、Jake、

感谢您分享波形。

我认为、在新设置下、瞬态负载期间的 Vout 波形没有电压振荡、而纹波电压上的高频振荡仍然存在。 无论如何、能否重新测量瞬态负载和纹波电压并包括 VIN 波形(将示波器探针置于 IC 的 VIN 和 GND 引脚上)？ 我想知道电压振荡是否可归因于 IC 电源电压。

此致、

Excel

您好、Excel、

正如您所建议的、我已经了解 了带/不带负载阶跃变化的 Vin。 输入会产生一些小噪声、其中一些会与输出纹波噪声同步、但有些则不同步。 测试设置为：具有外部电阻器负载的3.3V 电源轨、Cout= 48uF、CFF=150pF、R136直接连接到 TPS 62410的引脚8。 请参阅示波器截图。 红色的是 Vout、黄色的是 Vin。

你好、Jake、

感谢您分享波形。

您能否确定瞬态负载和替代状态条件下的波形？  我 将请拉塞尔安排一个对话会，以加快我们的讨论，并解决你的问题。

此致、

Excel

您好、Excel、

在我上一帖子中的四个示波器快照中、前三个示波器快照具有负载阶跃变化、最后一个示波器快照没有负载阶跃变化。  

在第一个示波器屏幕截图中，黄色通道( Vin )具有直流耦合，而在其余三个示波器屏幕中，两个通道都具有交流耦合。

谢谢、

Jake

你好、Jake、

让我们在明天 的细节中讨论一下您在我们的整体评估过程中的评估进度。  

谢谢你。

此致、

Excel

您好、Excel、

根据我们今天上午的讨论、我已经对1.5V 轨电源进行了返工、以便将 R142直接连接到 TPS62410的引脚8、并检查了瞬态响应。 我看不到改进。

请参阅随附的示波器截图。 电路配置为：C51 = 82pF、C192 = 10uF、系统负载连接到1.5V 电源轨。

谢谢、

Jake

你好、Jake、

感谢您分享波形。 更改 R142连接似乎没有任何改进。

您能否使用 VIN、ILOAD、SW 引脚和 VOUT 信号在测试条件下捕获波形？ 请放大波形、以便我可以看到 SW 引脚的行为(请参阅下图)。 最后、在输出端添加一个 Rload、使器件在 PWM 模式下运行、然后执行瞬态负载(也捕获信号)。  

顺便说一下、您可以将数据发送到我的 TI 电子邮件帐户、以便我可以立即回复。

此致、

Excel