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[参考译文] TPS92641:LED 电流在较低负载时不稳定(尚未处于 CCM 模式)

Guru**** 2782575 points

Other Parts Discussed in Thread: TPS92641

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/904746/tps92641-the-led-current-is-unstable-at-lower-load-not-in-ccm-yet

器件型号:TPS92641

你(们)好,先生。

我的客户将 TPS92641用于 LED 驱动器。 当驱动电流接近1A 时、纹波接近0.5A。

Ch4:切换

通道2:LED 电流

他们尝试以下几项但没有改进。

1.调节 ROFF、RF

2.针对500kHz 的工作频率调整 Ron。 仍然可以看到频率更高的纹波。

运行条件:

输入电压:19V 输出电压9-14V

LED 电流:最大8A

原理图如下所示。

有什么建议吗?

BR、

弗兰克

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    您好 Frank、

    您能在这种情况发生时查看 Vin 吗?

    它看起来像是前沿消隐问题、但该器件不会以这种方式调节电流、因此无法这样做。

    它在较高电流下是否正常运行?

    我根据原理图计算了您的设计:

    Fsw = 288KHz

    电流纹波:

    输出电压= 9V 时的 Ipkpk 为747mA pkpk

    输出电压= 14V 时的 Ipkpk 为581mA pkpk

    如果输出电流为1A、则应处于 CCM 模式、但它在其工作模式下可能不会出现这种情况。  9V 时 DCM 至 CCM 的边界将是峰峰值电流纹波的1/2或374mA。  有一个输出电容器、因此您无法在输出电流中看到它、您必须查看电感器电流、或者可能查看 RCS 上的电压。

    除非电源掉电、否则 UVLO 不应成为问题。  UVLO 开启为16.7V、UVLO 关闭为12.5V

    此致、

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    Irwin、

    您能在这种情况发生时查看 Vin 吗?

    当电流纹波变大时、输入电压稳定。

    通道2显示输入电压、没有压降。

    通道1:输出电流

    您能不能帮助测量电感器电流和 RCS 上的电压。

    关于这个问题、当输出电流纹波变大时、电感器电流在 CCM 下运行。

    您可以在下面的图片中找到详细信息。

     CH2:Vrs、CH1:电感器电流

    它似乎处于 CCM 和 DCM 模式的边界。

    有什么理想的方法来改善纹波?

    BR、

    弗兰克

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    您好、坦率、

    I 较高的电感值和/或较高的开关频率可降低电流纹波。  这是一个同步器件、因此 CCM 和 DCM 之间没有边界。

    如果您使用较低的电流、您将看到纹波变为负值。

    输入电压上或功率级输入旁边有多大的电容?

    此致、

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    您好、Irwin、

    输入端的电容为440uF。  

    它们将开关频率增加到550KHz。 即使在电流较高的情况下、纹波也会变得更糟。

    那么、电感器对于更高的频率有问题吗?

    BR、

    弗兰克

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    您好 Frank、

    什么是陶瓷电容器值。  两个220uF 电解电容器不适合高频应用。

    我看到 IC 的1U 和0.1u 功率级如何?  (由上部 MOSFET 提供)

    随着频率升高、除非运行不正确、否则纹波应降低。

    此致、

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    您好、Irwin、

    我将开关频率调整为1MHz。  电感器为22uH。 COUT 为13.2uF(2.2uF*6)。

    我仍然可以看到轻负载下的纹波问题。

    从下面的波形可以看出、CH2是 LED 电流。 纹波变得更好一些。 但它上仍然有纹波。

    放大波形。 我仍然可以看到100KHz 和1MHz 这两个频率。 行为与之前的(280kHz)相同。 您知道原因吗?

    当我针对较低的 LED 电流调节 Iadj 时、LED 电流变得非常奇怪(未在通道1上进行测量)。 LED 最小电流为0.2A。 因此、这不应该是 LED 问题。

    为什么 tps92641具有两个频率行为?

    为什么较低的 LED 电流如此不稳定?

    BR、

    弗兰克

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    您好 Frank、

    功率级的陶瓷电容器值是多少?  您有两个电解电容器、我看不到陶瓷电容器。  您是否在运行期间分流 FET 调光、如果不是的话。  如果您不回答问题、我无能为力。

    您是否查看过 IC 上的 iadj 和其他引脚以查看它们是否稳定?  Iadj 电路不在原理图上、因此我无法判断引脚上是否有电容器。

    此致、

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    您好、Irwin、

    功率级的陶瓷电容器值是多少?  您有两个电解电容器、我看不到陶瓷电容器。  

    →我在输入功率级没有采用陶瓷电容器。 为什么陶瓷必须采用这个位置?

     您是否在运行期间分流 FET 调光、如果不是的话。  

    →这是 TI 的参考设计,为什么您要求我的删除 S-DIM 功能?

    您是否查看过 IC 上的 iadj 和其他引脚以查看它们是否稳定?  

    →我确信当输出电流纹波变大时它是稳定的。

    BR、

    弗兰克

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    您好 Frank、

    1) 1)从上:  

    "陶瓷电容器的值是多少。  两个220uF 电解电容器不适合高频应用。

    我看到 IC 的1U 和0.1u 功率级如何?  (由上 MOSFET 提供)"

    这可能不是您的问题、但如果在输入端没有高频旁路电容器、则设计此问题并不合适。

    2) 2)我要求不要使用 S-DIM 以使电路板首先工作、SDIM 只是在查看波形时增加了更多的困惑(测量示波器图片时是否调光?)。  调节正确后、您可以添加 SDIM 功能。  SDIM 的使用频率是多少?  他们是否正在使用 EVM?

    3) 3) 如果稳定、问题是什么?  CR12是否也被移除?  对于更高频率的分流 FET 调光、您不会这么做、分流 FET 调光的频率是多少?  我在上面读出、输出端有6个2.2uF 电容器、它们是如何连接的、通过 LED 还是从 Vout 接地?

    如果 CR8为0.47uF、则 CR10的值应大于1.0uF。  数据表建议 CR8为0.1uF、CR10为2.2uF。  较高的比率是为了防止 VCC 在引导刷新期间下降很多。

    您能否提供实际电路的原理图、如果 Cout 为6 X 2.2 uF、则不在上面的原理图中、从上面的位置:"Cout 为13.2uF (2.2uF*6)"。  您是否尝试移除了所有输出电容?  LED 驱动器的负载有多远?  它是如何连接的?

    " 为什么 tps92641 具有两种频率行为?

    为什么较低的 LED 电流如此不稳定?"

    因为某些操作不正确

    此致、

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    您好、Irwin、

    对于1、我将让客户尝试一下。

    第2个问题、请理解。 应用是投影。 控制器需要在几 kHz 左右打开或关闭 RGB LED、以避免颜色闪烁。

    对于3、来自 Iadj 的电压只是一个3.3V 的模拟分频。 它们不使用分流 FET 调光。 原始设计为2.2uF。 它们尝试使用更多的电容来实现更小的纹波。 它们只是堆叠6 2.2 uF。 关于连接、 我可以要求客户提供图片。

    我将让他们为  CR8尝试0.1uF、为 CR10尝试2.2uF。   

    很抱歉造成混淆。 根据计算、原始值仅为2.2uF。 但纹波更差。 因此、它们尝试放置更多电容。

    关于连接、我将要求客户提供图片。

    BR、

    弗兰克

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    您好、Irwin、

    很抱歉迟到了。

    →功率级中只有电解电容器。

    如果我使用 MLCC、则可闻噪声将来自 MLCC。

    由于电容变小、电路的状态将会略微不稳定。

    2) 2)我要求不要使用 S-DIM 以使电路板首先工作、SDIM 只是在查看波形时增加了更多的困惑(测量示波器图片时是否调光?)。  调节正确后、您可以添加 SDIM 功能。  

    →我禁用了 S-DIM 功能、但发现没有变化。

    3) 3) 请提供连接 LED 和板的图片。

    如果 CR8为0.47uF、则 CR10的值应大于1.0uF。  数据表建议 CR8为0.1uF、CR10为2.2uF。  较高的比率是为了防止 VCC 在引导刷新期间下降很多。

    →我已经检查了 VCC 的电压,没有出现任何问题。 VCC 波形稳定。

    轻负载下是否存在92641的限制?

    请帮助我检查此问题。

    BR、

    弗兰克

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    您好 Frank、

    他们是否在 EVM 上尝试过这种方法?

    1) 1) 我不建议在输入端的开关频率下使用任何没有低阻抗电容的 LED 驱动器。  它应具有陶瓷或其他一些低阻抗、以便在开关频率下提供电流。

    2) 2) 发生这种情况时、VCS 电压是什么样的?  COMP 是什么样子的?  Viadj 在 IC 接地端的探针接地端看起来是什么样的?  如果它变得不稳定、一些信号应该会显示这一点。

    除非输入电压或输出电压发生显著变化、否则在轻负载时不应有任何限制。  在该部件上、CCM 和 DCM 之间没有边界。  在电感器运行时观察电流。

    此致、

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    您好、Irwin、

    很抱歉迟到了。 我尝试使用他们的板、结果不是很不稳定。 EVM 上也会发生同样的情况。 关于所有信号上的噪声、测量起来并不容易、如果不使用猪尾探针、噪声会很高。

    请允许我快速总结一下我确认的内容。

    -不同 LED 上 Comp 引脚上的电容为220nF 或68nF。 高压负载下的纹波稳定且良好(<0.3A)。 低负载纹波约为1A。

    -为了解决低负载纹波问题,我们尝试将 comp 引脚上的电容更改为接近0pF。 纹波非常好(<0.2A)。 但重负载下的纹波不是很稳定。

    -对于绿色 LED、我们不需要专门更改 COMP 引脚上的电容。 但绿色 LED 输出电压为30V。 红色和蓝色 LED 非常不同。

    似乎不太容易找到解决红色和蓝色问题的良好组合。

    顺便说一下,我们还尝试了不同组件上的其他值,如 ROFF、RF...  

    电容只是影响结果的一个。

    有什么想法吗?

    BR、

    弗兰克

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    您好 Frank、

    "在 EVM 上也会发生同样的情况。"  如果您获取 EVM 并按原样运行、不做任何修改、它会这样做吗?  它不应该这样做。

    "运行条件:

    输入电压:19V 输出电压9-14V

    LED 电流:最大8A " 如何使用19V 输入驱动30V 电压?

    根据给定的信息、很难理解正在发生的情况。  输入端没有高频旁路电容器、因此不建议这样做。  我不知道哪些信息是正确的或不正确的。  原理图是否准确、或者值是否发生变化。  所有输出、绿色、红色、蓝色等的工作条件是什么?  不同 LED 负载之间是否存在原理图差异?  

    此致、