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[参考译文] TPS65131:VNEG 电压振荡问题

Guru**** 2373240 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。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/635361/tps65131-vneg-voltage-oscillation-issue

器件型号:TPS65131

你(们)好

我的客户有问题。 您可以为该问题提供支持吗?

当负输出电压设置为-2V 并且负载超过100mA 时、VNEG 电压有振荡。

 

客户条件

主板:客户设计的主板

VIN=5V

VOUT (neg)=-2V 设置

升:4.7 μ H

COUT:10uF x2

 

我尝试使用我们的 EVM 进行检查。

我确认 TPS65131EVM 的行为相同。

当我按照外部组件进行修改时、这种行为似乎有所改善。 (不是完美的改进)

  • 电感降至1.0uH

  • 输出电容增加至200uF。

 

您能检查一下吗? 您能否给我建议、以改进问题并解决问题?

谢谢

Yusuke Mukuno

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    Yusuke Mukuno、您好!

    请再次将电感器增大到建议值4.7uF。 输出电容应为4*10uF。 请检查反馈分压器处的前馈电容器是否计算正确。

    此致、
    Brigitte
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    您好 、Brigitte–San、

    首先、我尝试根据有关  电感器和输出电容器的数据表中的正确值进行评估。

    此外、我尝试按如下方式修改 CF、

    1、L=47uF、10uFx4、R3=1Mohm、R4=600k Ω、Cf=无、 2pF、3pF、5pF 和10p。  (  公式12的正确值为7.5pF。)

    2. L=47uF、10uFx4、R3=100kohm、R4=60kohm、 Cf=无、 10f 和33pF。  (  公式12的正确值 为75pF。 )

    但是  、当前馈电容增大时、振荡会变大。 并且输出电压直流电平在上升...

    因此、我尝试修改电感器和输出电容器。

    而且、当我修改外部组件之后、这种行为会有所改善。 (不是完美的改进)

    • 电感降至1.0uH
    • 输出电容增加至200uF

    我知道、数据表中不建议使用该值。  

    您能否通过您身边的 EVM 确认此行为? 我想、您可以发现这 种奇怪的行为。

    数据表

    关于 CF

    C10 = 7.5us / R3 : 公式12  

    分压器

    反馈分压器电流注意事项与升压转换器的注意事项类似。 出于同样的原因、

    μA 分压器电流应在5 μ A 或更大的范围内。 R4上的电压为1.213V。根据这些值、推荐使用

    kΩ R4的值应小于200 μ A、以将分压器电流设置为所需值。

    谢谢

    Yusuke Mukuno

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    此外、我还有一个问题。
    该器件中的控制拓扑是什么? 峰值电流控制? 电压控制? 或迟滞控制?
    我在数据表中找不到有关控制拓扑的信息。
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    这是拼写错误。

    L=47uH >>4.7uH  

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    Yusuke Mukuno、您好!

    请原谅我、但我现在无法复制您的应用。 此时、团队只能由我完成、我目前不在办公室、因此我需要将测量推迟到下周。

    此致、
    Brigitte
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    布里吉特-圣

    我按如下方式连接了波形、

    1. L=4.7uH、Cout=10uF x4、R3=100k Ω、R4=60k Ω、Cf=ning

      黄色:输出电压,蓝色:SW 节点

    2. L=4.7uH、Cout=10uF x4、R3=100k 欧姆、R4=60k 欧姆、Cf=10pF

      黄色:输出电压,蓝色:SW 节点

    请检查这些波形吗? 此外、请向我提供您的改进建议。

    谢谢

    Yusuke Mukuno

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    Yusuke - San、

    感谢您的测量。 您能否为我们提供您的应用的原理图和布局?
    请注意、该器件的调节环路易受噪声影响。 必须确保反馈/前馈网络以及补偿网络需要在信号站点和接地站点上布线噪声较大。
    如果您将50kOhm 的湿电阻器与前馈电容器串联,这是否会改善行为?

    此致。
    Ilona
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    Ilona-San、

    感谢你的答复。

    我使用我们的 EVM 测量了这些波形。 有关原理图和布局、请参阅用户指南。

    我将尝试使用 50kOhm 电阻器进行检查。

    Yusuke Mukuno。

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    Ilona-San、
    我尝试添加湿阻器50kOhm。 振荡 pk 到 pk 稍微下降。 但是、它并没有改善。
    您可以在 EVM 中查看一下它吗?
    另外、您能否告诉我您推荐的-2V 设置外部组件?
    我可以在以下情况下发现此问题
    VIN=5V
    VOUT (pos)=-2V 设置
    Iout= 300mA
    L=4.7uF、Cout=10uFx4、R3=100k Ω、R4=60k Ω


    另外、客户还有其他问题
    客户也发现正电源轨上的振荡电压问题。
    振荡峰至峰值:100mV~200mV
    VIN=5V
    VOUT (pos)= 10V 设置
    升:4.7uH 和22uH (两种条件)
    COUT:10uF x4
    R1=1Mohm、R2=138k Ω
    请检查一下。

    此外、您能否告诉我有关此器件控制拓扑的信息?

    Yusuke Mukuno
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    Yuseke-San、您好!

    感谢您确认这一点。 是的、我将在明天的实验中对此进行介绍、并在实验结束后返回给您。

    此致。
    Ilona
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    Yuseke-San、您好!

    我尝试复制您的观察结果、但到目前为止未成功、请参阅示波器图(PSN=OFF)。 VNEG 的输出电压纹波是不可接受的、与 VPOS 无关。 我在 PSN=ON 时看到的类似行为是、它跳过频率~200Hz 较低的脉冲。

      

    这是使用您建议的设置(Vi = 5V、负载= 300mA、PSN =关)进行测量的。 明天、我将进一步检查前馈网络。

    您能描述一下纹波开始增加时所做的修改吗? 您是否使用了其他电容器和电感器(但保持相同的值)?

    谢谢你。

    此致。

    Ilona

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    Ilona-San、

    感谢您的检查。

    抱歉、我的 EVM 已损坏。 所以,我不能很快再重新检查。 我又订购了一个 EVM。

    在以下情况下、我发现 VNEG 问题。

    VIN=5V

    VOUT (neg)=-2V 设置>> R3=100k Ω、R4=60k Ω

    Iout= 300mA

    L=4.7uF、Cout=10uFx4、

    cf =什么都没有、10pF

    PSN =开

    有关 VPOS 振荡的说明。

    >>我觉得这是轻负载模式。 我与客户进行了讨论。 (还可以)

     波形是否在脉冲跳跃模式下振荡? (PSN =开/关)

    如果是、您能解释一下进入脉冲跳跃模式的条件吗?

    在 PSN=OFF 时、我觉得 这个波形发生器频率大约为33kHz (30us)。  您如何看待这种 Vneg 波形罩的原因?

    在 PSN=ON (较低频率~200Hz)时、 如果您可以在 E2E 上发布波形、我可以看到波形吗?   它是否具有过大的纹波?  

    谢谢

    Yusuke Mukuno

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    Yusuke Mukuno、您好!

    我预计连接到 VREF 的60k 电阻器会从 VREF 消耗过多电流、从而导致基准电压不稳定。 如果基准不可瞬态、两个输出电压都将反映这一点。

    在电气特性中、经测试可在 VREF 上提供的电流为10uA。 使用60k 时、您会从基准中汲取超过20uA 的电流。

    此致、
    Brigitte
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    布里吉特-圣

    非常感谢您的回答!

    客户尝试以下情况。

    1. L=4.7uF、10uFx4、R3=1Mohm、R4=600k Ω、Cf=无、 2pF、3pF、5pF 和10p。  (  公式12的正确值为7.5pF。)

    2. L=4.7uF、10uFx4、R3=100kohm、R4=60kohm、 Cf=无、 10f 和33pF。  (  公式12的正确值 为75pF。 )

    我将尝试检查 R4=240k Ω、R3=400k Ω。 它是 REF 电流 =大约5uA。 不过、它超过200kOhm (超出数据表建议值)。

    如果我有任何更新、我 将 再次发布 E2E。

    Yusuke Mukuno