[参考译文] TPS62260：TPS62260低振幅输出振荡

您能否发布所见内容(Vin、Vout、SW)的波形？ 您是否安装了前馈电容器？

电路板上的实际系统负载是否已通电、或者仅使用这些电阻器？

TPS62230系列器件是一款更新的器件、其尺寸更小、组件更少、并且借助更大的输出电容器实现了更好的稳定性。

遗憾的是，TI 网站目前正在播放，并且没有给我上载任何文件的选项，所以下面是对您的一些问题的初步答复：

a)实际系统负载不存在、唯一的负载是18R 电阻器。 还在10mA 至600mA 的范围内使用精密恒流负载(Agilent 39956)进行了测试、但输出纹波基本上没有变化。

b)反馈路径中电阻分压器的上部电阻两端有一个22pF 电容器。

c)输入为稳定的+5V 电压、开关频率下的纹波< 100mV 峰间值

d) SW 显示稳定的石波、0V 至5V、周期430 nsec、高：低比率约为1：2

稍后我将再次尝试加载波形和原理图。

Robert Phillips

尊敬的 Chris：

这些是波形

a)输入-示波器直流耦合500mV

b)输入-示波器交流耦合200mV

c)输出-示波器直流耦合500mV

d)输出-示波器交流耦合50mV

e) SW -示波器直流耦合1V

f)原理图

Robert Phillips

感谢波形。 您能否以20usec/div 在同一波形上显示 Vout 和 SW？

是否安装了输入滤波器？ 您是否可以在没有测试的情况下进行测试？

您是否有用于输入和输出电容器的器件型号？ 您是否对所有4个电路上的所有电容器使用了相同的电容器？

尊敬的 Chris：

这里是一些其他波形

1) 1) OP + SW、每单位20uC/单位

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我认为上面的 SW 波形不会显示太多、因此在下面做了更多的事情、希望能更清楚地显示 SW 波形。

2) 2)示波器在最高纹波点附近触发、时基为100nsec/div、以显示 SW 的各个周期

  黄色是 OP (由于超快的时基而看起来平坦)
  蓝色表示 SW

3)与2)相似、但示波器在输出纹波的最低点/附近发生波动。
  黄色是 OP (由于超快时基而看起来平坦)
  蓝色表示 SW
  白色-几乎看不见蓝色。 这是2)中 SW 波形的保存副本-显示几乎没有
         差异、因此在输出纹波的最高和最低偏移处 SW 波形几乎相同。

BTW。 纹波波通过同轴电缆获取、该电缆的屏幕连接到 PSU 接地平面并居中连接到 OP
      SW 波形通过 X10示波器探针测得、该探针具有极短的接地引线 PSU 接地平面。

4) 4) RE 大写
  我已要求提供完整的器件型号等、但在所有四个 PSU 上都使用了相同的电容进行输入和输出。 这些电容器是通用规格
  10uF、6.3V、X5R、20%、0603。

5) 5)安装了5V 输入滤波器、它为全部四个 PSU 输入供电。  很难将其删除、但如果确实有必要、我准备好执行操作。

6) 6) FYI -实际上有第五个 TPS62260由相同的电源供电、产生-1V 电压、这在 OP 纹波< 10mV 时也可以正常工作。

Robert Phillips

是的、这很奇怪。 它应该像其他电源轨一样工作。

通常、我会怀疑存在汇编问题。 但您说您检查了另一个具有相同结果的电路板。 我会尝试对 IC 进行回流焊和/或用新的已知 IC 替换坏 IC 周围的组件。 有时会安装错误的组件(在许多 PCB 上)。

很有意思的是、当部分/全部其他电源轨关闭时、行为是否会发生变化。 根据您的原理图、这需要在 PCB 上切割走线、以将 EN 与 Vin 隔开。

尊敬的 Chris：

遗憾的是、由于所涉及的电源平面被埋没、因此很难从其他电路中移除电源。 PCB 组装问题是可能的、但您不会期望它会影响第二个电路板上完全相同的器件。

也许我会在组装该电路的情况下构建另一个电路板、看看会发生什么情况。

有一点相关、我现在了解到这些器件对它们可以处理的最大负载电容具有相当严格的上限。 这是否正确、如果是、最大值是多少、如果大量超出该值、后果是什么？ (在本应用中、我预计负载电流将相当稳定、当然与导通浪涌不同。

您提到了一个较新的系列 TPS62230、它可以处理较大的负载电容、但我找不到任何实际数据-您知道最大值是多少吗？
(如果这些问题应单独发布、请告诉我。)

是的、重要的是要考虑总线上和负载上存在的总输出电容、因为 IC 会看到所有这些。 所有 TPS62xxx 器件均使用内部补偿、因此必须选择与内部补偿相匹配的输出滤波器以实现稳定性。

根据 D/S、TPS62260使用电压模式控制、该控制可提供窄范围的输出滤波器以实现稳定性(第9.2.2.2节)。 此应用手册显示了类似电压模式控制器件的测量稳定性范围： www.ti.com/.../slva441.pdf

与此相比、采用 DCS-Control 的 TPS62097 (如 TPS62230 ：www.ti.com/.../slva710.pdf 中所用 )输出滤波器稳定性范围要宽得多。

该应用手册介绍了有关 DCS-Control 的更多信息： www.ti.com/.../slyt531.pdf

回到原来的问题、您可以尝试将工作电压上的无源器件与显示更高纹波的无源器件之一进行交换。 这将显示该行为是否遵循 IC 或其无源器件。 如果我正确理解您的电路、您将获得与5个器件所用的原理图(1个 FB 电阻器除外)和布局完全相同的原理图。

此外、您还可以在此处张贴一个工作中和不工作的 PCB 布局(或通过私人"对话"将其发送给我)、让第二组人眼图看一下它。

尊敬的 Chris：

1) 1)很大的外部电容器
  SLVA441显示、TPS6206x 器件可在总负载电容高达100uF 的条件下运行、前提是电感器大小正确。 您是否知道这是否已在 TPS62260上进行过测试？

2) RE PCB 布局。
 很高兴为您展示这一点。 我想我需要将承载 PSU 相关轨道的每一层转换为 pdf 或类似内容、但不确定如何将这些内容发送给您？

不、没有类似的 TPS62260系列文档。 我发送这个只是为了展示控制拓扑稳定性之间的差异。

如果您单击我的姓名、您应该会找到一个选项来进行"对话"。 这是一种私人通信、您可以在其中共享布局。 PDF 工作正常。

尊敬的 Chris：
现在、他与我的 PCB 设计人员说、如果您愿意、我们可以用 ASCII 格式为您提供 PCB 设计、许多 PCB 封装(例如 Altium)都可以从中读取。 或者、如果您愿意、我们可以为每一层粘贴单独的 PDF。 您的选择。
Robert

我刚刚通过私人对话向您发送了 PCB 文件。 请告诉我、如果您使它们正常的话

Robert Phillips

尊敬的 Chris：

如前所述、电流设计在此级未完全组装、因此 TPS62260s 仅驱动临时外部电阻负载。 然而、当设计被组装时、大约120uF 的一些大电容负载、这远超出了针对这个器件的建议最大值、所以我想、如果连接一个这个尺寸的电容、实际会发生什么情况。 至少、我希望它能够从根本上改变闭环动态、以便输出纹波在频率和振幅方面发生显著变化。

令我惊讶的是、额外的电容根本没有变化-输出纹波几乎保持完全不变-请参阅下面-白色迹线中有100uF 的 TANT、蓝色迹线没有。 这对我来说似乎非常奇怪、可能意味着输出纹波来自其他一些来源、但除了其他三个 PSU、电路板上没有其他任何东西。

这对您有什么建议吗？

Robert

我可以在今天晚些时候查看这些文件。 关于上述情况、更好的测试是将电容添加到"正常"工作的电压上。

但是、由于 ESR 会增加零点(有助于稳定环路)、100uF 的钽电容器与100uF 的陶瓷电容器不同。

布局通常看起来不错。 但 GND 平面没有响应。 您能否发送有关顶层实际 GND 覆铜情况的屏幕截图？

您应该能够切断 EN 引脚的走线(使用闸刀)以关闭某些 IC。 可以尝试进行此操作并交换高侧 FB 电阻器(以更改2个 IC 上的 Vout)。

100 μ F 的重新影响

我现在已经尝试在行为错误的 PSU 上添加5 x 22 μ F x 10V x Y5V (我只能在短时间内找到)、并且与100 μ F TANT 一样、输出纹波仍然没有显著变化。 鉴于数据表中关于总输出电容值重要性的评论、这对我来说毫无意义。

-由于这些电容器是 Y5V、我确实进行了测量以检查直流偏置没有显著改变有效电容。-压降小于10%。

我还在无纹波 PSU 上放置了相同的陶瓷电容器组合、同样没有变化-提供正确的直流 OP、纹波< 10mV pk-pk (带和不带此电容器)。

我的 PCB 设计人员正在查看您对 PCB 设计的评论/查询。

Robert

尊敬的 Chris：

下面是一个显示覆铜的屏幕截图。 (希望您能读出它-仅在这篇文章中显示为奇怪的符号)

100 uF 电容器的重新效应-不得不承认、我不知道在哪里可以使用这种电容器、因此、如果提出任何建议、无论可能性如何、都将不胜感激。 TI 是否提供了适合此类 SMPS 的仿真工具？

Robert

e2e.ti.com/.../Layer-1-flodded.doc

谢谢。 它看起来像是完全浇注了 GND 层。

但我在某些电源轨附近没有看到 GND 过孔。 因此、GND 必须穿过电路板才能到达某些 IC。 您可能会尝试将5V 电压直接施加到不良电源轨的输入电容器、并查看行为是否不同。

我们在产品页面上提供了这些模型： www.ti.com/.../toolssoftware

虽然在一个单元上看起来稳定、但在使用波特图测量环路时、可能无法获得"足够"的相位裕度。

实际上、IC 附近的接地平面和配电平面中有许多过孔以及构成这些电源的组件、但这些过孔在覆铜图像中是不可见的。

Robert Phillips

我现在已经尝试在正常电路(无 OP 纹波)和不良电路(显示 OP 纹波)之间交换 TPS62260芯片。 结果是坏的已经变得好、坏的已经显示出一些纹波、但幅度不是很大。

在我看来、这表明芯片本身有什么关系。 是否可能存在批量问题？
不知道从哪里去，这是我发现的第一个变化，它实际上有任何明显的效果-有什么建议？

出于兴趣、我还尝试将22uF x 5电容器放置在所有电路的输出上、在所有这些电路中、除了稍微降低任何输出纹波的振幅外、似乎不会导致任何明显的输出变化。 这似乎与数据表中有关输出电容值的陈述相矛盾。 如有任何意见，请提出。

您能否在前后布置纹波的波形？

您是否已尝试在正常/不良电路上交换无源器件？ 如何用新的无源器件替换一些无源器件？

昨天我试图在帖子中解决输出电容器问题--即使在一个装置上看起来还可以，当您运行波特图时，您可能无法获得“足够”的相位裕度(通常大于30度)。

这是"之前"波形(忽略来自 SW 引脚的蓝色迹线)

在相同的范围设置上、这里是"之后"

您能否布置其他2个波形？ 最初良好的 IC 纹波和另一个 PCB 上具有不良纹波的同一个 IC？

不太确定您需要什么、但下面是 PSU 输出上的纹波、其中的器件来自"坏"电路。 当这个芯片处于其原始位置时、它比预网低、但在与之前差不多的频率下、它肯定会存在。

我没有保存原始的"良好"波形、但它基本上是平坦的、只有预期的开关噪声/纹波。

为了进一步检查这一点、我打算使用我的另一个板、它在四个输出中的两个输出上具有纹波、并交换两对芯片。 这将需要几天时间才能实现、但我将在所有四个结果之前和之后发布所有结果。

考虑可能的解决方案、如果我们要将反馈网络中的阻抗大幅降低10倍甚至100倍、则可能有助于减轻这种交叉耦合的影响。 这是否会产生负面影响？

感谢您分享您的解决方案。 我只是想问您是否降低了 FB 分压器阻抗、以便找到您的解决方案。

是的、根据此应用手册、从产品页面 www.ti.com/.../slyt469.pdf 中可以完全正常运行。请确保将 CFF 增加相同的量。