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[参考译文] TPS61175:是否建议使用缓冲电路来降低噪声?

Guru**** 2322270 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61175, TPS61088
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/617990/tps61175-is-it-recommended-to-use-snubber-circuit-to-reduce-noise

器件型号:TPS61175
主题中讨论的其他器件: TPS61088

您好!

我正在设计一个具有 TPS61175升压转换器(10V 至22V、350mA 负载)的4层电路板、该电路板还具有一个频率为120MHz 的射频收发器(不属于负载)。  我正在尝试降低升压转换器对收发器性能的干扰。  是否值得考虑在开关节点和接地之间添加一个 RC 缓冲器以减少谐波、或者不建议使用 TPS61175?  

此外、分离接地平面是否是一个好主意?  

此致

Matt。

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    射频收发器的位置是什么? 位置? PCB 位置? 它们的 GND 连接在一起? 射频收发器的电源来自何处?
    一般来说、TPS61175对于这个应用应该是可以的、但是布局需要小心。
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    你(们)好

    TPS61175用作 LED 的恒流源、我将使用铁氧体磁珠和小电容对输出进行滤波。

    射频收发器和 TPS61175之间的间隔良好、为60mm。  针对+和-(GND)的12V 电池连接位于电路板边缘的 TPS61175电感器上。  射频收发器由3.3V 总线供电、由同时连接到12V+电源轨的 LDO 供电。

    使用铁氧体磁珠和小电容过滤3.3V LDO 的12V 电源是否有助于降低开关在其输入侧产生的任何噪声? 或者、最好在12V+和开关电感器之间放置一个铁氧体磁珠、该电感器还会过滤电池电源线上发出辐射的任何射频吗?

    最好分离接地平面、并在电路板的最边缘处具有12V 电池连接处的接地连接吗?  或者、由于组件分离良好、并且开关电路中的任何电流都不会流向射频收发器所在的电路板的另一侧、因此是否不需要这样做?

    是否不建议使用 RC 缓冲器来降低压摆率并减少谐波? 如果是、什么值?  

    我是否正确地说、开关的干扰将是由 FET 的谐波引起的、由于开关不为射频收发器供电、开关 Vout 处的 p-pv 实际上没有任何关系? 在哪种情况下、开关频率越低、RFI 就越少?

    最好使用最慢的开关频率进行设计吗?  WebBench 建议的解决方案为173Khz (200mVp-p)或665Khz (80Vp-p)、这可能会为 RFI 提供更好的解决方案?  在173Khz 的较低频率下、缓冲电路对效率的影响较小。  

    您认为我应该在组件中设计缓冲器吗? 如果没有必要、我可以始终将其留空。  还是 TPS61175不能承受缓冲器?

    此致

    Matt。

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    您好、Matt、

    好的要求。

    以下是我的回复:

    GND 平面必须分离。

    2. TPS61175 可以使用较低的频率,200-300kHz 正常,较低的频率意味着较低的辐射能量。

    3.如果布局良好,则不需要缓冲器。 但如果有空间、您可以保留它。

    4.在 TPS61175和电感器与射频接收器之间留出一定的空间。

    我为该应用绘制了 PCB 布局图草稿。  请查看下图。

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    顺便说一下、您能否向我们发送详细的应用信息? 比如什么设备? 哪家公司?数量? 这也是  我们的工作之一、因为我们需要收集客户信息:)

    您可以通过电子邮件将信息发送给我、我的电子邮件地址是 helen-chen@ti.com

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    您好、Helen、

     

    我向我的公司和项目详细信息回复了您的电子邮件、希望您能收到。

    我还有一个关于 Webench 的问题。  当我输入 Vin (min) 10V、Vin (max) 14V、Vout 22V、负载0.35A 的参数并将转盘转至最大效率时、可视化工具显示了在 173Khz 下使用 TPS61175的解决方案、但数据表显示最小200kHz。  如果我单击 open 设计、原理图显示了576K 的 Rt (frequrncy 电阻器)。 这是200kHz 的正确值还是可以按照 webench 解决方案中的建议在173Khz 下运行?  如果我单击 Use advanced options (使用高级选项)、然后勾选 user preferred frequency (200kHz)(用户首选频率)、则不会更改任何组件值或参数。

     

    此外、在您的图中、您会显示 IC 输入和铁氧体磁珠/电容器之间的电阻器。  该电阻器是滤波器的一部分、还是电感器的这一事实?  如果它是电阻器、它应该是什么值? 我想电容值、磁珠两侧的电容值将大约为1000pF、在50 - 250MHz 之间提供低阻抗、或者我应该使用更大的电容值吗?

    谢谢。

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    很抱歉迟到了。

    TPS61175的最小工作频率通常为200kHz、最小值可达到150kHz。 我将向 Webench 团队核实他们是如何获得173kHz 的。 但这是一个非常接近两地价值的价值。 不应出现大错误。

    RFI 工作频率范围是多少? 磁珠的最佳工作频率范围应会转换此范围。

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    这是升压电感器、而不是电阻器。 很抱歉、混淆了。对于磁珠前面的电容器、请使用10uF 电容器与1-10nF 电容器并联。 仅一个1nF 电容器是不够的。

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    感谢海伦,你们太棒了!
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    不用客气:)
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    e2e.ti.com/.../TPS61175-constant-current-LED-driver.pdfHiHelen

    Webench 团队是否就其在173Khz 下推荐的频率电阻器576K 与您联系?

    另请参阅随附的应用原理图。  我不使用电阻分压器来设置 Vout、而是将可变电阻的 FB 上行、以实现恒定电流控制。  您能否为 Rcomp 和 Ccomp 推荐值?  这超出了我的理解范围。

    此外、您是否认为铁氧体磁珠和1nfCap 的 EMI 滤波器会导致需要阻尼的谐振峰化? 请参阅原理图注释。

    谢谢

    Matte2e.ti.com/.../TPS61175-constant-current-LED-driver.pdf

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    我将推动 Webench 团队尽快向我提供反馈! 请在患者中等候。 但它们的最低频率应该不是大问题、而是围绕这个 值。

     我将尽快学习该 SCH!

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    原理图中不需要 FB3和 C21。 在这个地方,他们不是很适合。 您可以从原理图中删除它们。

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    您好、Helen、

    我需要过滤 EMI/RFI 的输出。 负载 LED 非常靠近工作频率为120MHz 的无线电天线。 升压转换器通常会在该 VHF 区域发出大量噪声。 是否无法使用输出上的此滤波器补偿升压转换器的稳定性? 我不需要对瞬变做出快速响应、只是当瞬变发生时转换器不会掉电。

    如果没有此滤波器、我将如何消除 RFI?

    此致

    Matt。
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    辐射可以通过空气直接耦合到接收器。 因此、输出端的 LC 滤波器仅有利于传导(不确定、根据值)、不会有利于辐射。
    为了减少辐射、您需要使输出负载、即 LED 负载环路尽可能小。 (从 TPS61175输出、输出电容到 LED,然后返回)。 该环路应远离射频接收器。 对于直接耦合辐射、滤波器无效。 放置在这里的 LC 滤波器甚至可能会导致稳定性问题。
    我记得在您的上一篇文章中、您提到 TPS61175位于电路板的侧面。 它与射频接收器之间具有距离。  您能否使 LED 与接收器保持一定距离。 但最重要的是、您需要优化环路、您需要将输出电容器放置在非常靠近 TPS61175输出引脚的位置。

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    将 LC 滤波器改为 LCL 滤波器将有助于辐射。 请查看下图。 但它仍在很大程度上取决于您的布局。

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    再次感谢您的超级客户海伦。

    我已将这些额外的组件整合到设计中。

    您是否能够提供有关 Ccomp 和 Rcomp 的值应是多少以实现最大稳定性的建议?

    此致 Matt

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    您好、Helen、

    有关在负载和接地之间放置磁珠的问题。 滤波器电容器 C21 (1nf)和1uf 电容器是否应直接解耦到接地、或者它们是否应像您对原理图的修订版那样通过磁珠接地?

    此致 Matt。
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    从辐射 EMI 的角度来看、应根据我的 sch 放置它们。 由于这主要用于降低共模噪声、因此 CM 噪声主要集中在30-300MHz 范围内。 但从控制的角度来看、由于它检测到 FB 电压、因此磁珠电阻不应太大。 100欧姆磁珠正常、1000欧姆磁珠的压降远大于100欧姆磁珠的压降。 这可能会影响 LED 电流检测。

    我 之前做的是在输出负载之前直接添加 LCL 磁珠。 但您的设计结合了 FB、因此您需要仔细检查这种配置是否正常。 如果返回路径上(负载和 GGND 之间)的磁珠影响 LED 电流、则可能需要将其移除。

    关键点是使输出环路尽可能小、使输出负载布线尽可能短。

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    不确定输出磁珠会产生什么影响? 因为它不是电感器。  如果不考虑磁珠。 Rcom=511 Ω、Ccom=1uF。 CP=100pF (CP 从 COMP 到 GND)适合此应用。 由于对于 LED 应用、响应时间并不那么重要。

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    e2e.ti.com/.../7144.TPS61175-constant-current-LED-driver.pdfHiHelen、

    感谢您为我计算补偿组件。

    我不认为接地磁珠会给 FB 引脚带来问题、因为直流电流仅为90m Ω。

    不过、我并不认为 FB 对频率信号可能很敏感。

    我已将磁珠移至 FB 电阻器的上游。  对您来说、情况如何?

    再次感谢。

    Matt。

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    将反馈电阻器的磁珠上游移动  不会有助于共模噪声。 不推荐、但您可以尝试一下。  

    辐射 EMI 是一种复杂的机制、布局比滤波器更重要。 LED 靠近阿泰纳、真的不知道会发生什么。 您是否已使 LED 闪烁?

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    您好、Helen、

    是的,这是一种黑暗的艺术,至少对于未初始化的人来说是如此。  

    然后、我将使电路保持原样、让磁珠位于 FB 的接地侧、我将看到我是如何实现的。  

    我阅读 SLVA790《降低 TPS61088升压转换器中的辐射 EMI》、这是我在网上找到的最有用的读数。  

    在该文章中、您建议使用最靠近电源接地的1uf 高频 Cout。  我的 TPS61175布局与数据表相同、是否建议将0402 0.1uf 或0603 1uf 放置在最靠近接地引脚的位置? (即使它将大容量10uf 电容器移得更远)?

    再次感谢您的支持。

    谢谢

    Matt。

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    0.1uF 和10uF 电容器都应非常靠近输出引脚。 因为 DM 纹波将在传输期间成为 CM 噪声。 那么它甚至很难被过滤。