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[参考译文] 为开关设计可降低轻载频率的 LC 滤波器?

Guru**** 2514985 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS561201, TPS62130, TPS62135, TPS561208

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/925201/designing-an-lc-filter-for-a-switcher-that-reduces-frequency-at-light-load

主题中讨论的其他器件:TPS561201TPS62130TPS62135TPS561208

您好!

我想这是一个一般性问题。

在设计 SMPS 时、我通常在输入端添加一个 C/L 滤波器、在输出端添加一个 L/C。 其背后的思路是尝试将 EMC/EMI 噪声抑制在 SMPS"块"内、而不是让它进入整个电路板。 一般来说,从监管测试的角度来看,这似乎是成功的。

我最近曾遇到过一种情况、即电源处于轻负载状态时、输出 L/C 滤波器实际上会使输出噪声/纹波变得更糟。 我理解为什么 IC 已更改模式以提高轻负载效率。

在输出 L/C 滤波器设计中是否有办法允许这样做?

谢谢、

G

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    您好 Graham、
    问得好。

    为了正确路由此功能、请告诉我它是离线开关还是降压开关还是升压开关。

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    尊敬的 Ed:

    感谢您的回复。

    这些是降压转换器。 我最近在 TPS561201和 TPS62130上看到过它。

    谢谢、

    Graham

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    您好、Graham、

    我假设 EMI 不是此轻负载运行的问题。 在 PFM 模式下、由于这两种器件的固有运行特性、这两种器件的纹波将更高、因此难以完全克服。 根据此 应用手册、您可能会受益于从输出到反馈节点的前馈电容器 

    但是、如果在电流较低时不关注效率、则可以考虑将 TPS561201与具有强制 PWM 模式的 TPS561208进行交换。 TPS62130没有引脚对引脚兼容选项、但您可以考虑 TPS62135、它具有允许强制 PWM 运行的模式引脚。  

    希望这对您有所帮助。

    此致、

    模块

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    您好、Amod、

    这就是问题所在、您不知道 EMI 是否是一个问题、除非您知道它是测试机构的一个问题!

    到目前为止、我的常用策略是尝试使用简单的输入和输出滤波器尽可能地将 EMI 抑制在 SMPS 块中。

    我假设滤波器在某种程度上会振铃、因为它会使轻负载下的输出纹波变得更糟。 是否有办法防止这种情况、即使滤波器不能真正减少该负载下的纹波?

    谢谢、

    Graham

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    您好、Graham、

    在较高电流和轻负载条件下、您是否可以共享输出纹波波、在这种情况下、您会发现振铃问题。 由于我需要了解稳定性、您能否共享原理图、BOM 和设计条件(输入电压范围、输出电压和电流电平)?

    您是否设计了差分模式输入滤波器来降低传导 EMI? 您可能需要降低该滤波器的转角频率、以抑制 PFM 中较低频谱的频率谐波。 如果您知道设计在大多数时间内将工作的条件并相应地设计滤波器、则这将更容易处理。 以下是您可以查看的参考资料:

    此致、

    模块

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    您好、Amod、

    此时我没有任何波形、但我可以分享一些其他信息:

    输入电压:5V

    输出电压:3V3

    输出电流:420mA

    噪声测量:

    I/P L/C 滤波器之前 mV (峰间值) I/P L/C 滤波器之后 mV (峰间值) V 先于 O/P 滤波器 O/P L/C 滤波器之前 mV (峰间值) V After O/P 滤波器 O/P L/C 滤波器之后 mV (峰间值)
    20.8. 87.2 3.32. 27.2. 3.32. 250

    输入滤波器正在工作、我想说、它的 SMPS 侧有更多的纹波。

    输出滤波器使输出纹波变得更糟。

    FB15和 FB16为:

    https://www.murata.com/en-eu/products/productdetail?partno=BLM31KN121SN1%23

    此致、

    Graham

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    谢谢 Graham。   我将尝试使用铁氧体磁珠和电容器进行仿真、以查看是否可以重现任何稳定性问题、您可能无法添加额外的 LC 输出滤波器、因为该器件具有内部补偿、并且可能会出现额外的问题 LC。

    1、输入滤波器已就位的前/后输出滤波器的输出纹波波将会很好。

    2.是否可以确认器件在 PWM 或 PFM 模式下运行? 根据数据表第20页的图16、在5Vin、420mA 时、您应使用2.2uH 电感器以 PWM 模式运行。  

    3.您可以将立即输出电容 C57增大到22uF 吗? 这是建议值、将降低整体纹波。 此外、前馈电容器可能会有所帮助、正如我之前提到的。 不确定您是否有机会尝试一下这方面的一些值。   您可以使用 www.ti.com/.../slva466a.pdf 来确定电容器的大小。

    此致、

    模块