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[参考译文] TPS54383：低频锯齿波

admin
Guru**** 2392905 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54383

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/643143/tps54383-low-frequency-sawtooth-wave

器件型号：TPS54383

大家好、

今天、我发现了 TPS54383的一个奇怪输出。

如我的原理图所示、输出看起来像78Hz 锯齿波。 其高度接近3.3V、但应为直流电流、而实际上是锯齿波、频率较低。 有什么想法吗？

谢谢。

Lian

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    TI__Guru**** 2392905 points
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    您好、Lian、

    该器件很可能进入间断模式、因为通道1未连接但仍处于启用状态。 通道1进入断续模式时、通道2也是如此。 如果您不使用通道1、则应将 EN1保持在1.5V 以上。此引脚的额定电压与 PVDD 相同、因此您可以将 EN1直接连接到 VSYS。

    此致、
    Anthony
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    您好、Anthony、
    根据您的建议、我连接了芯片的另一侧(通道1)、该电压应为5V。
    同一问题。 两个通道均显示低频(78Hz)锯齿波、而通道1的振幅为5V、通道2为3.3V。
    我发现了一个毛刺脉冲、我忘记焊接芯片的散热焊盘(PCB 有散热焊盘、但我没有焊接)、并且芯片很热。 这是可能的根吗？
    Lian
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    您好、Lian、

    您如何连接通道1？ 听起来可能您最初展示的原理图只是 PCB 原理图的一小部分。 您能否发送更完整的 TPS54383连接了什么器件的原理图？

    如果没有负载连接到输出端、则不太可能进入热关断状态。 但是、我建议将其焊接下来、以查看它是否有任何影响。

    谢谢、
    Anthony
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    这是我的最新原理图。 VSYS=16V 直流。 我测量了 VSYS 的输入电流、即100mA。 主要成为芯片产生的热量。

    BTW、通道1输出实际上是第一篇文章中所示的78Hz 锯齿波、但其高度接近 VSYS (16V)。 这应该接近于5V。

    我焊接散热焊盘。 没有太大变化。

    Lian

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    TI__Guru**** 2392905 points
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    您好、Lian、

    如果5V 输出电压上升到输入电压、这使我认为 FB1可能会在 PCB 上对地短路。 这将防止 FB1上升到基准电压、而 FB1的欠压将触发断续模式。

    此致、
    Anthony
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    您好、Anthony、
    我刚才测量了引脚7和接地之间的电阻。 该值约为3.82k Ω。
    Lian
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    R1也可能开路。
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    我将 R1更改为1欧姆。 遗憾的是、输出仍然相同。

    奇怪的是输出是低频输出。 很显然、如果它是低频。 去耦电容器无法工作。

    我附上了我的布局供您参考。

    Lian

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    TI__Guru**** 2392905 points
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    布局和原理图看起来都很合理。 它们不解释为什么 CH1输出一直上升到输入电压。 这使我怀疑有损坏或连接不良的东西。 我建议仔细检查连接到 CH1的每个组件。 我现在可以想到两个可能的问题。

    1.从图片上我猜 C9和 C10是高 ESR 输出电容器。 对于高 ESR 电容器、您需要具有数据表第8.3.12.1节中所述的外部补偿。 但是、我不希望环路不稳定会导致 CH1输出一直上升到输入电压。

    2.如果您确认电阻分压器已正确连接到 TPS54383的 FB1引脚、则 TPS54383在初始测试中可能已损坏。 在初始测试中、如果没有元件连接到通道1、但仍然使能、则可能会导致一些不稳定的行为、从而可能损坏 IC。
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    我将检查通道1。 但是、您是否知道两个通道为什么会生成第一篇文章中所示的78Hz 锯齿波？ 我确实听到了来自电感器或其他器件的低频噪声。
    Lian

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    TI__Guru**** 2392905 points
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    还有一条评论。 您描述的低频行为是 TPS54383的断续特性。 每当发生故障时、断续功能都会导致10ms 超时。 当软启动完成后、FB1或 FB2处的电压小于670mV 时、TPS54383会感测到故障。 10ms 断续超时+ 2.1ms 软启动时间的周期可提供~78Hz。 我正在努力找出导致故障的原因。
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    好的地方。 我将等待您的回答。 我不认为芯片功能不好、因为我更换了芯片、其他主板也出现了类似的问题。
    Lian
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    您可能是正确的。 我已经查看了数据表、最大软启动时间为2.7ms。 1000/(10+2.7)=78Hz。

    Lian

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    TI__Guru**** 2392905 points
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    您好、Anthony、
    有更新吗？
    Lian
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    您好、Lian、

    我没有更多要补充的东西。 由于布局和原理图看起来合理、我在上一篇文章中还猜测了为什么 CH1输出一直上升到 VIN。

    1.从电路板图片中我猜 C9和 C10是更高的 ESR 电容器。 对于高 ESR 输出电容器、您需要具有数据表第8.3.12.1节中所述的外部补偿。

    2. PCB 上存在一些连接问题，导致 CH1出现异常行为。 由于您说过您已经测试了多个电路板、因此似乎不太可能出现焊接问题。

    您能否以1ms/div 或类似的时间刻度共享 CH1上升至 VIN 的示波器捕捉？
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    TI__Guru**** 2392905 points
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    给你。 它们是相同的曲线、但标度不同。 1mV/div 和10mV/div。

    有什么关于如何解决低频噪声的想法？

    这是100uF 电容器的数据表。 它的额定电压为10V。 不确定是否会有问题。

    www.digikey.com/.../en

    实际上、我用额定电压更高的 POL 电容器(25V、100uF)替换了它们。 差别不大。 如有必要、我不介意为您提供电路板。

    Lian

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    它可能是铝盖。 对于您使用的电容器、没有 ESR 或阻抗规格、我怀疑它非常高。 将其与均方根电流额定值上使用的电流进行比较要低得多、通常较低的额定电流对应于较高的 ESR。 EVM 上电容的 ESR 为400 mΩ、这已经很高了。

    该电容的额定均方根电流也低于需要由输出电容滤除的均方根电流。 3.3V 输出的均方根电流为~120mA、5.0V 输出的均方根电流为~160mA。

    我建议您尝试将 EVM 上的输出电容器和外部补偿与 EVM 上使用的底部 FB 电阻器并联、以查看其是否有用。
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    您好、Anthony、

    我将铝盖与 EVM 中使用的类型相匹配。 没有区别。 我甚至用钽电容器(较低 ESR)替代了它们、但仍然没有差异。

    但是、如果我移除电容器、输出将变得极好、这意味着电容器是可功能的、但不适用于低频信号。

    Lian

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    您好、Lian、

    我认为您的原理图现在应该与 TPS54383 EVM 设计相匹配、然后再尝试使用这些输出电容器。 如果您尚未完全匹配、我建议您这样做。 精确匹配的重要因素是输出电容器和从 FBx 到 GND 的外部补偿。 这至少有助于我们排除原理图设计是问题的根源。

    您能否共享 PCB 布局的 pdf、其中显示了每层？

    Anthony
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    您好、Anthony、

    我确实添加了从 FBx 到 GND 的外部补偿。 没有区别。

    我已附上原始原理图和 PCB 布局。 服务器更改。

    1. C11、C12、C13、C14未焊接。

    2. PIN5和 PIN6的使能引脚通过一个0欧姆电阻器直接接地。

    除此之外、一切都与原理图相同。 PCB 附加在 zip 文件中

    谢谢。

    Lian

    e2e.ti.com/.../0486.TPS54383-Schematic-Prints.pdf

    e2e.ti.com/.../Main_5F00_Power_5F00_Board.zip

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    TI__Guru**** 2392905 points
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    您好、Lian、

    看起来 FB 分压器未连接到5V 输出。 可能缺少一些过孔。 这将导致输出电压一直上升到 VIN 的行为、并在软启动时间结束后导致器件进入断续模式。

    Anthony

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    您好、Anthony、
    谢谢！ 你是对的！
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    您好、Anthony、
    我发现了一个令人不安的现象。 当 EN1和 EN2被禁用时、V33的输出显示为0.66VDC (未发现交流电)、而 V5的输出为0V。 如果我启用 EN1和 EN2、则 V33的输出显示~3.3VDC、V5显示5VDC、这非常好。
    是否知道在禁用输出时 V33显示0.66VDC 的原因？
    谢谢、祝您假期愉快。
    Lian