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[参考译文] TPS56637:输出滤波器和前馈组件的稳定性与推荐值

Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS56637

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/960904/tps56637-stability-vs-recommended-values-for-output-filter-and-feed-forward-components

器件型号:TPS56637

尊敬的 TI 团队:

我们正在使用 TPS56637设计5V 至0.8V 和5V 至1.8V 转换器。 这是我们第一次尝试使用 D-CAP3架构进行设计。 我们的设计需要在宽频率范围内具有非常低的 PDN 阻抗。 因此、我们在输出上具有相当数量的去耦。 数据表(第19页)的表4给出了最大 Cout 为100uF 的建议值。 我们的输出电容超出该值几百微法拉。 此外、为前馈分量(C9和 R8)提供的范围有些限制。

数据表未详细介绍稳定性详细信息以及超出建议范围的组件值的影响。 您能否提供有关控制环路稳定性以及如何在不影响设计稳定性的情况下处理大得多的输出电容的详细信息?

非常感谢、

B.伊斯兰捍卫者组织

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    您好、Assar、

    所有去耦电容器都放置在本地? 您可以上传您的 SCH 进行审核吗?

    对于稳定性控制、我们可以看到下面的典型 DCAP2/3频率响应。 在标记为1的点处有 LC 双极点,fpole =1/[2*pi*sqrt (LC)]。 在标记的2点处、有内部纹波注入零、该值在 DCAP2/3内部固定。 因此、如果 C 或 LC 较大、LC 双极点将较小、并使增益以-2s 压摆率(-40dB/dec)穿越0dB、如红色虚线所示。 在这种情况下、系统将不稳定。

    有一种方法可以让我们尝试一下。 使用大输出电容器和小电感器、可以提高稳定性、但电感器电流纹波或输出纹波可能会增加、此外、我们还需要考虑使用小电感器的峰值电流是否会触发 OCL。 因此、我们需要了解您的应用请求、输入和输出电压、最大输出电流、输出纹波要求...

    对于前馈组件、数据表在表4底部链接了应用手册"使用前馈电容器优化内部补偿直流/直流转换器的瞬态响应"、这在设计前馈时很有用。  

      谢谢、

    Lishuang

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    你好,Lishuang,

    非常感谢您的快速响应。 非常感谢。

    实际上、我们计划将 TPS56637用于六个不同的电源轨(随附的原理图供您查看)。 如果我正确理解您的解释、我们需要将转角频率(Fpole)保持在10kHz 左右、这意味着对于更大的输出电容、我们必须选择更小的电感(正如您指出的那样、这会导致更大的纹波器电流)。 我怀疑这对于我们的几个电源轨而言可能不切实际、因为输出端具有大量电容。 我将等待您的反馈。

    请注意、放置在稳压器输出端的大容量电容与稳压器位于同一页上。 原理图的最后几页显示了放置在 ASIC 上的大容量电容和旁路电容。

    后续问题是确定 Fbw。 根据瞬态响应的 PSPICE 仿真结果、我看到在某些情况下、带宽似乎接近100kHz! 这看起来非常大。 我是否可能误解结果? 下面是一个示例(Vout=0.85V、负载阶跃0至3A)。

    e2e.ti.com/.../TPS56637_5F00_for_5F00_TI_5F00_Review.pdfThanks、此致、

    B.伊斯兰捍卫者组织

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    您好、Assar、

    您对 LC 极点的理解是正确的。 对于更大的输出电容器、我们需要使用更小的电感器、以便使 LC 双位置不会根据 LC 建议表发生很大变化。 较小的电感器可能会导致电感器电流纹波较大、但由于电容器数量较大、输出纹波将较小。  

    根据您的 SCH 和上面的描述,47uF*8电容器放在本地,其它电容器放在 ASIC 端,我的理解是否正确?

    TPS56637的输出带宽可高达100KHz 至200kHz。

    谢谢、

    Lishuang

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    你好,Lishuang,

    再次感谢快速响应。 您对输出电容是正确的。 每个设计实例都在转换器的输出端放置了八个47uF 电容器。

    如果我们不减小电感器值、我们是否会看到任何稳定性问题?

    此外、我们注意到、随着负载电流的变化、穿越频率沿频率轴变化(通常介于7kHz 至12kHz 之间)。 对此有何解释? 穿越频率变化不会导致负载电流发生剧烈变化(例如0.5A)!

    谢谢、此致、

    B.伊斯兰捍卫者组织

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    您好、Assar、

    如果是这样、系统可以在电流设置时保持稳定、而无需更改电感值。

    我在 PSPICE 仿真变化分析方面没有太多经验。 但是、当我们使用频率分析器进行基准测试时、即使在相同条件和相同电路板下、两次测试的带宽和相位裕度也会有一点差异。 如果带宽只有7-12kHz 移位、则没关系。

    我还检查了您的 SCH、有两项建议:

    添加一个0.1uF 输入电容来滤除高频噪声。 或将1uF 更改为0.1uF。

    2、前馈电容、例如 C5001、可以先设置为100pF。

    谢谢、

    Lishuang

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    你(们)好,Lishuang

    感谢您努力查看设计和反馈。

    此致、

    B.伊斯兰捍卫者组织