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[参考译文] 高达1Vpp 的输入和输出纹波

Guru**** 2502205 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS755

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/812796/input-and-output-ripple-up-to-1vpp

主题中讨论的其他器件:TPS755

您好!

我对 TPS75501KTT 稳压器有疑问。   我在上面的器件型号下拉列表中找不到该稳压器、但我还是刚刚输入了该稳压器。   我的电路如下所示、Co 为68uF、ESR 为1.8R、这是数据表建议的稳定性所需的电路。

我在输入和输出端都看到了116kHz 锯齿纹波。  有时、输入纹波 的频率较低(约28kHz)、但输出纹波通常约为116kHz。   我看到的纹波是一个确定的周期性锯齿波信号、有时高达数百 mVpp。    

我只能使用220uF 电解 电容器和10uF 陶瓷电容器在输入端并联来阻止这种纹波。  它似乎对输入端的内容非常敏感、这让我感到惊讶、因为数据表说输出是您必须小心的地方。   在输入端、如果没有220uF 电解电容器(仅10uF 陶瓷电容器)、或根据数据表中的建议将10uF 电容器更改为1uF (220uF 电解电容器仍然就位) 、则输入端和输出端都存在纹波。  输出端的68uF 1.8R ESR 电容器也是如此(这在数据表中建议 的用于稳定稳压器反馈环路的 ESR 准则范围内)。   有一个10uF 陶瓷电容器与输出电容器并联、但移除它不会帮助纹波、这会使纹波变得更糟糕。   

我将可调版本设置为3V3输出、输入端为5V。   反馈电阻器设置为40uA、如数据表所示。  稳压器供电的电路中消耗的电流为0.85A。     如果输入端没有220uF 电容器、即使在0.6A 的稳定外部负载下没有瞬态、也会触发纹波。    封装 板被焊接到电路板上、并且提供了一个良好的散热器、因此没有散热问题。   

当数据表显示1uF 可以正常工作时、您是否有任何建议来说明为什么输入端必须具有如此大的电容?  为什么即使在输出端使用建议的电容器、电路也不稳定?  

非常感谢您的帮助和意见、

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    很抱歉、我们本来打算给大家看一下所连接的稳压器电路的图片、但它看起来不是这样、 它只是显示了 TPS75501可调节稳压器以及反馈电阻器和输入和输出电容器。  

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    您好、Norhey、

    感谢您提供有关您的应用的详细说明。 根据我的理解、您的主要关注点是您必须放置在输入端以滤除116KHz 锯齿纹波的大输入电容器。

    对于116KHz 锯齿波、频域傅里叶变换下的功率频谱可以展开为功率分布到构成该信号的频率分量中。 主电源为116KHz、但也有很多高频组件。
    线性稳压器在高频组件上的滤波通常较弱、这可以从其数据表上的 PSRR 波形图中看出。 对于 TPS755、这是图7。 从116KHz 到1MHz、在1A 电流负载时、PSRR 可能约为20dB - 30dB、考虑到纹波为几百 mVp-p、这只能在一定程度上滤除输入纹波

    为了滤除噪声、您可以考虑在 LDO 的输入端使用低通滤波器、这比使用电容器更有效。 如果要使用电容器、则需要选择纹波频率内/附近具有谐振频率的电容器、因为在谐振频率下、电容器被视为接地的低阻抗路径、有助于滤除/放电噪声功率。 如果一个电容器不够、您可以考虑放置多个电容器。 同样的概念也适用于输出电容器、但对于输出电容器、您还需要满足 LDO 的稳定性要求。

    大多数 LDO 数据表中对输入电容器的要求比对输出电容器的要求不够严格、这是因为只要在线性稳压器可以工作的频率范围内有一个低阻抗电源、就足够了。 然而、对于输出电容器、它是 LDO 控制环路的一部分、包括电容器值和 ESR 在内的要求变得很重要。

    此致、
    Jason Song

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    您好、Norhey、  

    如果您可以在 LDO 的输入和输出端应用滤波器之前和之后提供一些示波器截图、我们应该能够看到不同的滤波器如何改变噪声功率。  

    此致、  
    Jason

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    谢谢 Jason、这很有道理、 结果是电源噪声、 我没有空间在 电路板上放置低通滤波器、但我想我会在输入和输出端使用更多电容。  它有助于了解需要它的原因、

    非常感谢您的帮助、

    此致

    h Norhey