[参考译文] TPS54824：TPS54824RNV 开关频率噪声

您好、Shlomi、

  您能否向我们发送输出纹波电压范围 、并为我们提供您正在测量的纹波峰-峰值值？  最好能够很好地混合使用陶瓷输出电容器、例如1x100uF、1x47uF、10uF、1x1uF。 这也有助于最大限度地降低电容器谐振产生的噪声？

此外、这是一个8A 转换器。 您将其用于0.5A 应用的具体原因是什么？

此致、

Gerold

您好、Shlomi、

首先、我要检查并验证它们所关心的是 FSW 上的噪声、并希望降低该噪声。 它不是接近100MHz 的更高频率开关噪声、对吧？

还有一个问题需要添加到 Gerold 的中。 它们是否具有该电源应尝试满足的目标纹波电压？

为了降低转换器开关频率下的噪声、增加电感应有所帮助。 µH 这样的应用、1.2 μ A 相对较低。 峰峰值纹波电流为~2A、这是一个0.5A 应用。 µH TPS54824、可以尝试将其一直增大到2.7 μ A。 µH 在更改为较低电流的转换器时正常、可以尝试将引脚连接到 TPS54424、并将电感增加2倍、达到5.6 μ H。 电流更低的转换器将允许更大的电感、但需要重新设计 PCB。

如果增加电感还不够、要获得更多的滤波、接下来最好尝试添加铁氧体磁珠以创建第二级滤波器。 µF 可能、我建议在两个47 μ F 陶瓷电容器之间添加此电容器。

此致、
Anthony

尊敬的 Anthony 和 Gerold：

请查看以下我的客户反馈：

‘d在电路板/设计中不能进行“随机”更改，我们希望能够以最小的更改来降低噪声。

我们再次计算了负载电流、计算结果是负载电流非常小、约 为50mA

我们有几个问题：

1. 这种非常小的电流负载是否 意味着使用 TPS54824作为电源存在问题

如果答案是肯定的、请解释为什么电源对于非常小的负载而言不是一个好的解决方案、以及限制是什么

您是否认为由于这个小电流负载、我们必须寻找其他解决 方案来解决这个噪声问题(由于小负载、这个问题将一直存在)。

1. 增加固定电阻器负载有助于降低噪声

如果答案是肯定的、则 该电阻器的建议值是多少

1. 如何提高开关频率有助于降低噪声

如果答案是肯定的、则建议 的开关频率是多少

1. 为什么我们不能为更大的2.7uH TPS54824器件使用指示灯

谢谢、

Shlomi

您好、Shlomi、

使用 TPS54824实现小电流不会有问题、只是优化不够、尤其是在成本和效率方面。 我不确定添加额外负载是否会有所帮助。 我认为、只有当噪声问题是由通常接近100MHz 的开关噪声引起的时、它才会产生影响。 您能否帮助检查我的第一个问题、看看他们是否仍然需要知道噪声问题是在 fsw 还是更高的频率？

增加 fsw 可能会有所帮助。 同样、这取决于噪声是在 Fsw 及其谐波处、还是由于更高频率的开关噪声。 它还取决于 PCB 布局以及与输出电容器一致的电感大小。

电感应应应 µH 到2.7 μ H 或更低、因为在峰值电流模式控制下、电感电流纹波用作 PWM 控制的斜坡。 小纹波会导致 PWM 比较器的斜坡幅度较小、而小的斜坡会导致抖动增加。 这些建议是数据表应用部分中的电感器选择。

他们是否曾尝试增加电感以查看它是否能提供任何改进？

您好、Shlomi、

客户是否就此问题取得了任何进展？

您好、Anthony、

我的客户现在正在运行一些测试。

我在数据表中找不到2.7uH 的最大电感器(您的答案)限制。

你能找到吗？

谢谢、

Shlomi

您好、Shlomi、

在输出电感器选择部分中、数据表中建议的最小峰峰值纹波电流为0.8A。 最大电感随应用的输入电压、输出电压和 fsw 而变化。

您好、Anthony、

我的客户在实验室中进行了一些测试、结果如下：

使用原1.2uH 电感器和600kHz 开关频率：

纹波很高且有噪声

600kHz 频率上的噪声约为42dbm (请参阅随附的 Orig_IND_1.2uH_600Khz.jpg 图片)

使用2.2uH 电感器和600kHz 开关频率：

使用2.2uH 电感器时、纹波大幅降低、 600kHz 时的噪声降至约52dbm (IND_2.2uH_600KHz.jpg 图片)

使用2.2uH 电感器和1200kHz 开关频率：

纹波很小、开关频率上没有噪声(高达62dbm (请参阅 IND_2.2uH_1200KHz.jpg 图片)

使用2.2uH 电感器和1500kHz 开关频率：

在1200KHz 频率下的结果几乎相同(高达62dbm (请参阅 IND_2.2uH_1500KHz.jpg 图片)

问题：

1. 看来、将电感器增加到2.2uH 可以显著改善结果。

在我们的测试中、我们使用 Coilcraft 2.2uH 电感器(请参阅随附的)、这是我们在库存中找到的、并且封装尺寸不同(与原始1.2uH 不同)。

我们希望使用具有相同尺寸的2.2uH 电感器、我们找到了我们打算订购的附加7.5A Wurth 电感器(我们不会达到更高的电流)。

您能否批准新的电感器。

1. 将开关频率提高到高于原始600kHz 似乎更好

由于1200KHz 和1500KHz 之间存在显著变化、因此您建议的开关频率为1200KHz、1500KHz 或其他频率是多少？

谢谢、

Shlomi

e2e.ti.com/.../Wurth_5F00_Inductor_5F00_2.2uH_5F00_7.5A.pdf

e2e.ti.com/.../Coilcraft_5F00_Inductor_5F00_2.2uH_5F00_8A.pdf

您好、Shlomi、

很高兴看到增大电感会有所帮助。 我不 µH 两个2.2 μ H 电感器之间有太大的差异、这两个电感器都很好。 Coilcraft 一个可能会稍微好一点、因为它具有更高的自谐振频率(SRF)。 SRF 与电感器的寄生电容有关、SRF 越高、寄生电容越低。 不过、我认为 SRF 在较高频率下的影响应大于转换器的 FSW。

在12V 输入和1.8V 输出的情况下、我建议的最大 Fsw 为~800kHz。 这受 TPS54824的最短导通时间限制。 µH 更改为较低电流的引脚对引脚 TPS54424、则可以将 Fsw 增加到~900kHz、并将电感增加到3.3 μ H。

我也很惊讶地看到、增加 FSW 对 FSW 的噪声有如此显著的影响。 我希望转换器的 Fsw 仍然会出现尖峰。 它们在哪里测量输出电压？ 转换器附近的电源板上或负载板上？ 如果它位于负载板上、则电路板之间的连接有助于滤除噪声。

您好、Shlomi、

他们是否能够解决这个问题？