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[参考译文] TPS92512HV：输出纹波电压不会随着输出电容值的增加而降低。

admin
Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS92512HV
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/772891/tps92512hv-output-ripple-voltage-not-decreasing-as-output-cap-value-increases

器件型号：TPS92512HV

我将输出电容加倍、从2.2uF 增加到4.7uF、输出电压纹波根本没有变化。  我预计会有所减少。  我看到的纹波幅度是~2Vpp arcos Rsense。  这让我相信我的 LED 中的大纹波电流(标称值为2A)。  因此、我移除了 PDIM 功能并以100%占空比驱动 LED、TPS92512HV 断开电路板。  这一点非常重要、因为我可能需要用不同的器件替换我的设计。

VIN = 48V

UVLO = 42V

输出= 2A、持续1200us、每120Hz 一次

电感= 100uH

RT = 162k (Fsw = 700kHz)

LED = 12个串联 LED、Vf = 3.15V (Vout = 38.1V)

COUT = 2.2uF 且测得的2Vpp 纹波、现在为4.7uF、仍会看到2Vpp 纹波。

IADJ 有一个0.1uF 接地端电阻、还有一个10Mohm 电阻连接到 Vin (48V)

Cboot = 0.1uF

Ccomp = 0.01uF

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您好 Brian、

    对于 Vpp 纹波、PWM 频率或开关频率、您关注哪个频率？

    您的电感器器件型号是多少？ 它的额定值是多少？

    您是否有 Rsense 上2Vpp 纹波的示波器图片？ 这毫无意义、因为感测电压最大值为300mV。 Rsense 电阻器的尺寸和值是多少？

    此致、
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    TI__Guru**** 2382480 points
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    电感器 P/N 为 Vishay Dale IHLP4040DZER101M11

    有一个排印错误。  我看到 Rsense 上的纹波为400mVpp、Vout 上的纹波为~3Vpp。  我已经连接了这两者的示波器捕获(Rsense 捕获为直流耦合、Vout 捕获为交流耦合) 0.15欧姆(2A * 0.15欧姆= 300mV)

    我们在每120Hz 上以1200us 的速率进行 PDIM。  当我将脉冲宽度设置为95%(接近直流电)时、IC (或二极管)会爆炸。   

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您好 Brian、

    因此、您在输出电压上看到的是噪声。 尝试将示波器连接到 GND 连接、然后查看它是否仍然存在。 您还可以放大以查看它的外观。 陶瓷电容器上的电压不能如此快速地变化。 Rsense 上的纹波。 我还将检查示波器是如何看到波形的(放大)。 确保探头环路较小、否则您只会看到开关噪声。

    此致、
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    TI__Guru**** 2382480 points
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    两次捕获都是使用短接地(弹簧型接地夹)进行的、请参见随附的。  我还看到输入电压(48VDC)上的5Vpp 纹波。  这是否能做出贡献？  请参见随附的。

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您好 Brian、

    嗯、这是测量它的正确方法。 输入端是否有陶瓷电容器？ 如果波形处于开关频率或其他频率、您能否放大这些信号以查看实际波形？ 我会对所有波形执行此操作。

    输出以接地为基准、因此如果存在输出电容器、输入变化应以接地为基准。 需要检查的一点是、环路与输出电容器的紧密程度(您是否在输出电容器上进行测量？)。

    此致、
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    TI__Guru**** 2382480 points
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    我将从 Vout 测量到 GND、而输出电容器连接在 Vout 和 Vsense 之间(根据数据表)。 我在 Vout 和 GND 之间没有电容器。 我的输出电容器是一个4.7uF 铝电解100V 电容器。

    我无法再进行任何探测、因为我将占空比提高了95%(以查看纹波是否与 PWM 相关)、电路板上的东西爆炸了。 它可以是环流二极管、TPS92512HV 或两者。

    在我的设计中、您希望我的电感器峰峰值电流是多少？
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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您好 Brian、

    好的、请尝试在输出端使用陶瓷。 电解电容器不是高频旁路电容器。 输入端还应采用陶瓷电容器。

    此致、
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    TI__Guru**** 2382480 points
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    在输出上添加一个2.2uF 陶瓷电容器与已经存在的4.7uF 电解电容器并联是否有任何问题？
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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您好 Brian、

    这是一种很好的、常见的做法、实际上是高频旁路(陶瓷)、大容量(电解)。

    此致、
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    TI__Guru**** 2382480 points
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    很清楚、我是在谈论输出。 4.7uF 铝电解电容器、输出端与2.2uF 陶瓷电容器并联。 有任何问题吗？
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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您好 Brian、

    没关系。

    此致、
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    您好 Brian、

    2.2uF 陶瓷电容可与4.7uF 电解电容并联。

    我没有听到您的反馈，我认为您能够解决您的问题。
    如果不是、只需在下面发布回复(如果该线程由于超时而锁定、则创建新线程)

    此致、
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    TI__Guru**** 2382480 points
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    我还没有尝试过、因为我们的电路板受到损坏、需要返工。  我希望保持打开状态、直到我能够测试此情况。   

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您好 Brian、

    我没有听到您的反馈，我认为您能够解决您的问题。
    如果不是、只需在下面发布回复(如果该线程由于超时而锁定、则创建新线程)、

    此致、
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    TI__Guru**** 2382480 points
    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。

    如果我将输出电容增加到超过数据表计算状态的值、是否有任何问题？  假设 DeltaILED 为10mA、RLED 为1.2、并且我的 IRipplecalculated from Vin = 48、Vout = 38.1、Iout = 2、Fsw = 700kHz、我得到的输出电容为1.96uF。  如果我假设饱和导致电感下降30%、那么输出电容为2.88uF。

    这是使用数据表计算的结果。  如果我使用 IC = CDV/dt、则使用

    IC = IRipple - DeltaILED

    dV = RLEF * DeltaILED

    dt = D/Fsw、D = Vo/VI、因此 dt = Vo/(VI*Fsw)

    我得到以下 C 计算：

    C = Vo*(IRipple - DeltaILED)/(RLEF * DeltaILED*VI*FSW)

    使用上面的公式、假设电感器饱和30%、我计算出9.7uF 四个 Cout 和14.5uF

    您能否解释一下我应该使用哪种计算方法的差异、或验证我是否可以在输出端并联使用10uF、1uF 和0.1uF 陶瓷电容器？

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    TI__Guru**** 2382480 points
    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。
    您好 Brian、

    我在数据表之外计算了这一点：
    Vdelt = 10mA * 1.2欧姆(所需的电流纹波)= 0.012V
    对于48V 输入、38.1V 输出、700KHz、100uH、我得到0.112A 峰间纹波(从 V = L*(di/dt)
    将电容器的电流充电部分变为振幅的1/2和1/2的三角形、以将其变为矩形或28mA。
    它高于平均值的时间为(1/Fsw)的1/2 = 714ns。
    COUT = Ichrg *(t/Vdelt)= 1.67uF

    如果这令人困惑、您可以对其进行绘制并查看。 当纹波电流高于平均线时，输出电容将充电，当纹波电流低于平均线时，输出电容将放电(假设锯齿波形保持了 AMP*2的平衡，如果电感值发生变化，但它足够接近的话，这并不是完全正确的)。

    这假设效率为100%、并且未考虑任何其他设计变量。 如果您假设电感下降30%、则将其除以(1 - 30%或0.7)、该值约为2.4uF。 作为陶瓷电容器、施加的直流电会使电容值损失、这可能需要加倍(取决于电介质和电容器结构/额定电压)。

    如果使用10 μ F、1 μ F 和0.1 μ F 的陶瓷电容器、则不会出现任何问题。 10 uF 电解电容器完全不会衰减太多。

    此致、