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[参考译文] TPS65150：AVDD 上的噪声

admin
Guru**** 2531210 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS65150

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/1170880/tps65150-noise-on-avdd

器件型号：TPS65150

您好！

我遇到与 user6371168 (https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/937718/tps65150-tps65150)相同的 AVDD 噪声问题。 空载时噪声更大。 无负载时情况更好、但仍然很重要。 在阅读 了辽家汗在这个主题中的支持后、我重新设计了 PCB、但问题仍然存在。

第一个 PCB 只有两层铜、一个接地。 第二次重新设计具有4层(第1个信号+接地、第2个接地、第3个电源、第4个信号+接地)、并通过0r 电阻器将接地(电源接地和模拟接地)分离在一个点上。 两个电路板上都存在相同的问题。 因此、组件可能存在问题...

有关原理图和布局、请参阅附件。

我在 AVDD 上尝试了两种类型的二极管(D202)。 首款更便宜的 TS4148 RYG 和第二款更昂贵、更快的 PMEG3010CEJ 都在 PCB 设计上实现、但没有效果。

不知道问题在哪里... 感谢您的支持。

e2e.ti.com/.../TPS65150.zip

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    校正： 负载情况下更好、但仍然很明显。

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    您好、Marvin、

    您可以分享您的波形图吗？

    BR

    Patrick

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    尊敬的 Patrick：

    请参阅所有文件的附件。 我将带波形的屏幕截图添加到 ZIP 存档中。 所有屏幕截图都相同、但具有变体时基设置。  峰值对应于开关频率(检查时基)。

    使用 SDS2204x 示波器和测试点 LAV 和 LGD 上的200MHz 校准探针(您可以在屏幕截图中看到)使用"回形针方法"(弹簧在探针上-用于小接地回路)进行测量。

    谢谢

    e2e.ti.com/.../2555.TPS65150.zip

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    再次更正... 不是 LGD、而是 LGR 测试点。

    LAV 测试点= AVDD 电压(通过计算+容差设置为10、38V)

    LGR 测试点= GND (接地电势)。

    顺便说一下、遗憾的是、该电路没有任何使能或断电输入来停用整个电路。

    我附上所用显示屏的数据表。

    e2e.ti.com/.../APEX_5F005F005F00_TWVK700RETR40N_5F00_RevB.pdf

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    您好、Marvin、

    这些波形是通过2层 PCB 还是4层 PCB 捕获的？

    BR

    Patrick

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    您好！

    这些波形是通过4层 PCB 捕获的、但看起来与2层 PCB 中的波形相同。

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    您好、Marvin、

    2层 PCB 原理图和4层 PCB 原理图之间是否存在差异？ 我只能找到 CTRL 引脚连接的差异。

    BR

    Patrick

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    尊敬的 Patrick：

    是... 通过 R207电阻器以0r 值连接 CTRL 输入和接地。 组件相同。 我在  两种设计(2层和4层)上都尝试了更便宜的 TS4148 RYG 和更快的 PMEG3010CEJ、但没有推理。

    我认为组件有问题、或者原理图中有缺陷、我看不到。

    有一点与架构不同... 我忘记提到这一点。 FDLY 不是通过电容器连接的、而是通过电阻器0r 连接到 Vin 以禁用故障延迟。 它是一个组件 C209 -没有电容器、但物理上电阻为零。 这在两种设计中都完成(2层和4层)。

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    您好、Marvin、

    AVDD 的输出电容是多少？ 您的原理图上不清楚。

    您是否尝试断开 VCOM 输入与 AVDD 的连接？ 我注意到 VCOM 随 AVDD 提供。

    BR

    Patrick

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    尊敬的 Patrick：

    我不小心将答案标记为解决方案... 是否可以恢复？

    很抱歉、原理图中的分辨率不好... 请参阅附件中的 PDF。 输出电容为22uF + 1uF (与评估板相同)。

    VCOM 输出未连接到 AVDD、但信号由 AVDD 生成、电阻分压器(R205 + R206)连接到 IN 引脚。 只有运算放大器。 之间的差异。 我可以尝试在星期一卸下 R205电阻器、以将其与 AVDD 断开。 它与评估板中的连接相同、但具有元件的电位值。

    谢谢

    e2e.ti.com/.../TPS65150-PDF-schema.zip

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    您好、Marvin、

    没关系、我将继续为您提供支持。

    BR

    Patrick

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    您好、Marvin、

    我注意到、纹波每800ns 出现一次、这意味着频率= 1.25Mhz。 这非常接近 SW 频率。

    在您的 PCB 布局中、我还注意到 SW 走线 不够宽。 这可能会导致开关期间的电压尖峰。 您可以测量 SW 的波形、我想您可以在每个周期中发现类似的纹波。

    我的建议是：

    • 添加缓冲器电路
    • 优化 SW 走线。 将电感器放置在 SW 引脚附近、并放置更宽的 SW 走线。

    BR

    Patrick

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    您好！

    我在8天前写下了峰值的频率："峰值对应于开关频率(检查时基)。" 它是由线圈生成的。 它也是占空比的池子。

    关于弱链接的注释似乎很好。  因此、我通过外部导线和锡强化了连接(请参阅带有标记连接和照片的图片)、并再次测量 AVDD、遗憾的是没有变化。 我在没有 R205电阻器的情况下尝试了该行为。 同样没有变化。 请参阅波形和图像。

    在下一个设计中、我将加强 PCB 上的连接、但这是否会产生任何影响、我不知道。

    在我将下一个草稿发布到生产之前、您是否有更多修改的想法？

    谢谢你

    e2e.ti.com/.../Modifications.zip

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    您好、Marvin、

    我仍然怀疑此问题是由开关引起的。 我想您可以在下一次 PCB 生产之前尝试添加基于纹波振荡频率的缓冲器电路。  

    BR

    Patrick

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    哦、我忘记测试缓冲器了... 我将在明天发布波形。

    我想我们完全误解了彼此... 很明显、干扰源是线圈切换。 这就是我在介绍中试图暗示的意思。

    明天我们将变得更明智。 我将遵循此应用报告：

    e2e.ti.com/.../Minimizing-Ringing-at-the-Switch-Node-of-a-Boost-converter.pdf

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    您好、Marvin、

    没关系、我将等待您的波形。 希望缓冲器可以改进。

    BR

    Patrick

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    尊敬的 Patrick：

    请参阅文本和附件中的波形。 这些文件按照我测量和编辑的顺序按字母顺序排列。

    SW-GND 上有一些振铃、但输出跟踪似乎存在问题... 测试点上的噪声比输出电容器上的噪声明显得多。 (SW 表示来自 TPS65150的开关信号、但在 L201右焊盘上测量、在 C215下焊盘上测量 GND。)

    波形说明(按顺序排列)：

    1)测量的 SW-GND 并添加了100pF、以将振铃(~227MHz)减半(至~112MHz)：

    2)和3)测量的 SW-GND。 添加了计算电阻器(22R)并减少了振铃(100pF + 22R)。  我尝试用16R 替换22R、但它完全相同。 左侧(2)和右侧(3)波形相同、但具有 DIFERRENT X-Y 配置。

    4)和5)在测试点(LAV 和 LGD)上测得的 AVDD。  左侧(4)和右侧(5)波形相同、但具有 DIFERRENT X-Y 配置。  在没有 PCB 布局的情况下看起来完全相同)。

    6) 6)测量了 AVDD、但未在测试点上测量、而是在输出电容器 C215上测量-效果好得多。

    我意识到 C213的位置不正确、我简化了输入输出电源的布局并加强了接头。

    原始布局：

    目前已修改不带缓冲器的 PCB 布局。 我将在 L201附近添加它：

    如果您有任何其他修改想法、请告诉我。

    感谢您的支持。

    e2e.ti.com/.../TPS65150-snubber-test.zip

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    您好、Marvin、

    我注意到、您重新放置了 C213、并且 AVDD 布线越宽、修改后的布局从我的侧面看起来更好。  

    您之前是否向我发送过不带缓冲器的 SW 波形？ 我没找到。

    BR

    Patrick

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    尊敬的 Patrick：

    我忘记了在没有修改的情况下进行屏幕截图... 以下是不带缓冲器和缓冲器的波形(100pF + 22R)：

    这两个波形都是今天测量的。  结果略有改善、但仍有调整裕度。

    但我将对下一个版本的电路板进行最终调整、因为连接位置不同、寄生电感和电容也不同。  在一个月左右的时间内、我可能会有一个产品、并将最终进度上传到此处。

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    TI__Guru**** 2531210 points
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    您好、Marvin、

    使用缓冲器时 SW 波形更好、但 AVDD 没有明显的改进、因此我认为此问题可能与您的 AVDD 器件布局更相关。

    当您修改了布局时、让我们看看新电路板是否会有任何改进。

    我将继续为您提供支持、请在您获得测试结果后在此处上传测试结果。

    BR

    Patrick