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[参考译文] TPS61089:系统效率较低

Guru**** 2317970 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61089, INA199
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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/620564/tps61089-system-efficiency-is-low

器件型号:TPS61089
主题中讨论的其他器件: INA199BQ25703

尊敬的先生:

我使用 TPS61089将1S 电池升压至5/9/12V。  该函数起作用。 但系统效率非常低。 当 I 输入4V、输出5V/1A、 9V/1A 时、系统效率仅为83%。 我如何改进它?

谢谢   

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    您使用的电感器的器件型号是多少?
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    谢谢贾斯珀。

    洪格伦

    对于 TPS61089,要获得高效率,最重要的两个方面是:

    选择主电感器时、请附上该电感器的数据表。

    2. PCB 布局、确保 PCB 没有过热。 电源路径浇注 了足够多的铜。

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    您好、Helen 和 Jasper、

    □的电感器 I 为 LVS8040L-2R2 Δ-AU。 电感为2.2uH、测试频率为100kHz、1V、DCR 为12m Ω、 Isat 为7.2 (6.30) A、IRMS (A)为 7.3 (6.40)、容差为 20%。

    布局已附加。  它是一个4层电路板。 电路板顶层/底部覆铜、L2/L3中覆铜、厚度分别为2oz 和1.5oz。

    我曾怀疑布局是否能够支持足够的电流。 但我在1A、2A、3A 上测试输出电流。 效率是类似的。 效率为83%@ 5V/3A。 Mostt 约为77%。

    我 测量了 Vin 处的输入电压和 Vout 处的输出电压。

    谢谢

    BR

        

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    感谢您的更新。

    您测试输入电压和输出电压的位置是什么。 因为我发现输出 GND 通过6个非常小的过孔进行连接。 过孔将具有大电阻。  我建议您直接在 IC 的顶部、输出电容器处测试 Vo。

    2.您在哪个地方测试了 Vin?

    2.我没有找到您所用的凹口材料,您知道什么类型的磁芯材料吗?

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    您好、Helen、

    我测量了电感器上的 Vin。  它是我板上的 VSYS。

    我在 Vout 电容器上测量了 Vout。 它是电路板上的 Vout_A。

    接地端是电路板上的 PGND。 PGND 是 GND 层上的大平面。 输出 GND 有6个导孔连接到第2层。 过孔为12mil 孔。 在我们的实践中、它已经足够大了。 通常、我们使用8mil 过孔。

    我不知道、因为数据表中没有磁芯材料的信息。

    谢谢

    BR

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    谢谢。 你的测试地点还可以!

    您能否与电感器供应商联系以获取磁芯材料信息?

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    您好、Helen、

    很抱歉 、我以前得到了错误的 PN。

    正确的 PN 是 ATNR8040M2R2MT,这里是信息. 请检查。

    谢谢

    BR

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    电感器也可以! 很奇怪!

    您是否在该设计中测试了热性能?  由于 Vout 引脚和 GND 引脚附近的过孔很少、因此热性能会成为问题。  请参阅以下布局:

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    您好、Helen、

    我按如下方式测试热性能:

    环境温度:26.4.
    目标 输入电压 输入电流 输出电压 输出电流 效率 T_INDUN T_61089
    5V/1A 3.94. 1.51. 4.96. 1 83.37% 29. 33.
    5V/2A 3.86 3.07 4.95. 2. 83.54% 38. 44.
    5V/3A 3.76. 4.85. 4.94. 3. 81.27% 63. 70
    9V/1A 3.87 2.83 8.93. 1 81.54% 37. 44.
    9V/2A 3.66 6.4. 9.13. 2. 77.95% 97 102.
    12V/1A 3.8. 3.98 12.04. 1 79.61% 53. 64
    12V/1.5A 3.67 6.41. 12.09. 1.5 77.09% 49 97

    当我测试12V/1.5A 时、芯片温度上升至97并重新启动十次。

    请检查一下。

    谢谢

    BR

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    热测试结果非常糟糕。 借助 TPS61089 EVM、

    1、Vin=3.6V、Vo=9V/Io=2A 时的温度低于65C。

    2. Vin=3.6V、Vo=12V/Io=1.5A 时的温度低于75C。

    我建议您根据 TPS61089 EVM 重新布局 PCB。  

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    您好、Helen、

    我不认为低效率是由布局直接导致的。 当电流很小时、效率也很低。 5V 1A、5V 2A 和5V 3A 没有很大差异。 5V 1A 的电流正常。  

    该 EVM 具有更好的热 数据、因为它有很大的散  热空间。 但 我需要将 BQ25703和 TPS61089、BQ 2973、INA199和其他芯片置于具有4层的60x30mm 电路板中。

    现在、我发现了一些可能由其他器件引起的线索。 我现在正在尝试找到它。

    谢谢

    BR

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    您发现了哪种线索?

    升压级的效率仅由升压 IC 和电感器决定。 建议您首先更改更好的电感器、以检查它是否有帮助。 EVM 板中电感器的 DCR 低于您的 DCR、但我认为这只会影响1%的效率。 另一个器件来自升压级布局。 大迹线损耗。