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[参考译文] TPS54290：未按预期获得 Out2

admin
Guru**** 2394305 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54290

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/648442/tps54290-not-getting-out2-as-expected

器件型号：TPS54290

您好 ，我们在设计中使用 TPS54290，并将其用作双路输出源(分别为1.8V 和3.7V)。

PVDD1和 PVDD2短接并由12V 电源供电。

默认 EN1和 EN2被下拉。  

打开输入 PVDD1=PVDD2=12V 后。 在 我们测试的5个板上，我们得到大约1.48-1.9V 的电压(应该是1.8V，因为 FB1上的 R1 /R2是20K/16K)。

但主要问题是 OUT 2 。 在我们测试的5块电路板上、我们将获得大约1.77V - 2V 的范围。  (应为3.7V，因为 FB2处的 R1 /R2为33K/9.1K)。

如果 我们将 PVDD1和 PVDD2连接在一起、EN1和 EN2是否需要任何排序(EN2应位于 EN1之前)？

 

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    TI__Guru**** 2394305 points
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    您能否发布您的实际原理图？  您能否提供显示 SW1和 SW2的波形？  您应该能够同时将两个 EN 置为有效。  确保 PVDD 上升时间快于 SS 时间。

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    TI__Guru**** 2394305 points
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    随附的是原理图、供您参考。 如果您发现任何问题、请告知我们。
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    看起来 EN2以0欧姆下拉、而 EN 2以10 K 下拉。我建议两者都使用0欧姆、但这可能不是您的问题。 我将需要查看波形。 SW1和 SW2是肯定的、VIN 可能是 Vout 1、Vin 可能是 Vout 2。 确保我们可以在 SW1和 SW2波形上看到单个脉冲。
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    您好、John、是的、我们尝试将 EN1直接拉至 GND。 但它不起作用。 我们通过拉高 EN1来禁用 OU1T1 (1.8V)、但仍然会看到 OUT2 (3.7V)存在相同的问题。
    随附的是 SW1和 SW2的快照。
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    e2e.ti.com/.../SW1_5F00_SW2_5F00_Waveform.zip

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    TI__Guru**** 2394305 points
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    您的1.8V 开关波形看起来或多或少正常、只是它调节至大约1.45V、而不是所需的1.8V。3.7V 波形完全异常。 您的 PCB 设计是什么样的？
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    你(们)好。 在我们的电路板中、我们将12V 直流作为输入馈送到 TPS54290、并生成1.8V (最大负载电流为750mA)和3.7V (最大负载电流为415mA)。 1.8V 直接提供给控制器 IC。 但是、3.7V 被馈送到3个 LDO 以生成3.3V 电压、而这一电压将进一步提供给电路板上的其余 IC 模块。 默认情况下、我们将 TPS54290的 EN 引脚设为低电平、因此默认情况下可以启用这两个引脚。
    最大输出电容值会影响它。 它是否可以如数据表中所述创建启动问题。 如果您发现我与您共享的 TPS54290原理图有任何问题、请告知我们。
    此外、我们在3.7V 路径上禁用了所有 LDO、但仍面临相同的问题。 现在唯一的区别是输出在1.7V 至2.3V 之间波动。 以前仅为1.7V 至1.8V 左右。 此外、我们还将负载与1.8V 输出隔离、未观察到任何改进。
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    我在您的原理图上没有看到任何具体内容。 在我看来、不应将1 x 22 uF 或2 x 22 uF 视为电容过大。 我想我会切断两个电源轨上所有负载的蚀刻(或提起或卸下组件)、以查看您的电路是否可以正常启动。 或者、您可以获得一个具有已知良好布局的 TI EVM、并对其进行修改以复制您的原理图。 您的 PCB 布局可能不好、或者您与其他电路有互动。 尽管您的1.8V 电源轨开关波形看起来"正常"、但它不是1.8V 输出的正确占空比。 3.7V 电压轨看起来不稳定、或者可能受限电流。 您的输入电压电源可能受电流限制？ 您可能已经注意到、通过互联网进行故障排除并不是特别有效。 您是否有您通常使用的本地 FAE？
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    谢谢 John！
    我们认为输出电容器的值过高？
    由于 TPS54290的3.7V 输出进入3个 LDO、并且每个 LDO 的输入端都有一个输入电容(分别为1uF、10uF、2.2uF)、因此有效输出电容将大约为35uF。 对于1.8V 有效输出电容、类似的方法是大约56uF。
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    e2e.ti.com/.../SW_5F00_OUT_5F00_COMP_5F00_Waveform.zipHiJohn、

    我们从 OUT2 (3V7)和 OUT1 (1V8)移除了电路板上的所有负载。 仍然会看到相同的问题。 我们还通过外部直流工作台电源为设计的其余部分供电、工作正常。 因此、我们的 TPS54290设计有问题。

    我再次连接1V8和3V7伏电源轨的 SW 和 OUT 波形。 如果您从中发现任何问题，请告诉我们。

    我们现在还怀疑 Comp2引脚上 TPS54290的补偿电路。  我们从设计中删除了 C92和 C93、并禁用了 Out2 (3V7)。 我们能够在 OUT1 (1.73V)获得稳定的输出。 但是、如果我们启用3V7 (OUT2)、那么我们会再次在1V8和3V7输出上看到相同的振荡输出。 现在、我们怀疑 C99值是否汇编错误并影响设计。

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    TI__Guru**** 2394305 points
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    查看 SW 节点的时序、您肯定会进入间断模式(TPS54290为30ms)。 此外、您的开关节点电压仅约为5V、而不是原理图上显示的12V。 您能否检查输入 PVDD1和 PVDD2是否实际获得12V 电压？
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    抱歉、我忘记了提及最新波形是在 PVDD1和 PVDD2的输入为5V 时获得的
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    从启动角度而言、您需要限制电容、使转换器不会达到电流限制。  您以恒定速率对输出进行充电、因此最大电容为：

    Cmax = I (CL)* t (SS)/Vout

    其中 I (CL)是电流限制、t (SS)是软启动时间

    56 μ F 将远小于该值。

    我认为您可能会遇到稳定性问题、从而允许占空比较大、并允许电流不必要地升高。  此时、我想我将从 EVM 的已知良好布局开始、然后修改 EVM 以匹配您的设计。  我还会仔细回顾您的设计公式、以确保一切都正确。

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    我通过了计算得出3.7V 的补偿值。尝试 R60 = 150k、C90 = 1500pF、C93 = 15pF。 请告诉我这是否能更好地工作。
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    我今天早上用 pspice 运行您的设计。  它们不稳定。  您是如何计算补偿的？

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    忽略我之前的赔偿建议。 以下是我建议您尝试的操作：
    R49 = 10k
    C98 = 6800pF
    C92 = 22pF
    R50 = 10k
    C99 = 4700pF
    C93 = 22pF
    希望我的参考标识符正确无误。 它们在您的原理图中非常小。 这些值用于补偿组件。 请告诉我这些功能是否适合您。
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    e2e.ti.com/.../DC_5F00_DC_5F00_Buck-Regulator_5F00_Components_5F00_Calculations_5F00_updated.xlsx

    谢谢 John！

    我们将尝试这些值。

    只是出于好奇 如何计算这些值我们根据附加的工作表计算早期的值。 我们在计算中缺少了什么吗？

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    TI__Guru**** 2394305 points
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    我没有计算它们。 我刚刚查看了 pspice avg 仿真结果并直观地执行了该结果。 我做了这么多的工作、我很少需要做任何计算。 需要注意的是、这假定模型是正确的。 我们的团队继承了对该部件的支持。 我们没有参与发展。 无论如何、请尝试一下、看看它是否有用。
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    e2e.ti.com/.../slum164-_2800_4_2900_-_2D00_-autosave-17_2D00_12_2D00_07-10_5F00_55.TSCSure、我们将试用它。

    在这里还要提到的是、我们设计了它以支持4.5V 至13.2V 的输入电压。 这会对您的计算产生任何影响。

    我们在 Tina Spice 中对设计进行了仿真，看不到任何问题。 随附的是我们在最终确定设计之前仿真的 SPICE 模型。

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    TI__Guru**** 2394305 points
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    此时、我只是想让您启动并运行。 请现在使用12V 作为输入。
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    谢谢 John！
    在按照您现在建议的方式替换补偿组件值后、TPS54290会立即启动。 它使用5V 和12V 输入电源。
    但我们仍然不知道如何选择这些新值，因为当我们根据数据表计算这些值时，我们得到了不同的值，TINA SPICE 模型在模拟我们的设计时按预期使用这些值。 仅出于我们的了解、您可以查看随附的工作表、并在此告知我们计算值时出错、因为它肯定会帮助我们进行任何未来的设计。
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    TI__Guru**** 2394305 points
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    我很高兴我的建议能够奏效。  有时、电源设计是科学与艺术的结合、因为我没有使用任何公式来设计补偿网络。  我看不到您的附件。  如果您可以提供、我可能会给您一些反馈。

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    e2e.ti.com/.../0743.slum164-_2800_4_2900_-_2D00_-autosave-17_2D00_12_2D00_07-10_5F00_55.TSCe2e.ti.com/.../8473.DC_5F00_DC_5F00_Buck-Regulator_5F00_Components_5F00_Calculations_5F00_updated.xlsxSorry我没有正确提及、它附在我之前的一个回复中。 我将再次连接到这里。

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    TI__Guru**** 2394305 points
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    您所连接的 TINA 模型用于瞬态响应、Excel 文件将不会打开。 由于我之前提供的值工作正常、我将在解析后关闭它。

    谢谢、
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    尊敬的 John：

    是的、使用 您提供的值、它可以正常工作。 但是、我们想知道在计算补偿网络组件值时出错的地方以及这些值是如何到达的。

    如果您可以浏览 Excel 并查看我们 是否出现 了问题、这将非常有帮助。 我们无法从最后找到它。 如果我们现在将其保留、 如果不进行更正、也可以在未来的设计中再次重复该操作。

    谢谢、此致、

    Bhupendar

     

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    Bhupendar、

    我已经查看了您发送的电子表格。  它在文件名中有一个无效字符、阻止我打开 它、但重命名修复了该字符。   我详细介绍了每个计算、没有发现任何错误。  我还使用了 pspice 中生成的组件值。  PSpice 预测输出1、FCO = 57kHz、PM 36度。  输出2、FCO = 68kHz、PM = 13度。  这两个值都很低、尤其是输出2。  正如我之前所说的、我们继承了其他组对 TPS54290的支持、因此我不知道是谁推导出了这些补偿方程和电子表格。  它们在某些情况下很可能会起作用、但在您的情况下不会起作用。  我将向我们的管理人员注意此问题、以查看是否可以指派某人来更新此问题。

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    谢谢 John！

     感谢您对此问题的支持。

    如果您能将我们安排到合适的联系人处、他可以帮助我们找到计算 TPS54290补偿值的正确方法、那将非常棒。

    谢谢、此致、

    Bhupendar

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    TI__Guru**** 2394305 points
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    John、

    感谢您支持 Bhupendar 处理此问题。 他正在进行电路板设计、TPS54290看起来是我们原型的理想器件、但如果我们无法确定如何计算补偿电路的正确值、我们将无法将其用于生产或任何未来设计。 如果您能在 TI 找到合适的人员来解决这个问题、请告知我们。

    谢谢、
    Dave Urban
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    您好、Dave、

    我的组在重新组织期间继承了此部分。 我想修复所有这些问题、但反向工程设计这些公式、对其进行重新处理、然后针对几个临界情况验证新的设计过程、重写 Excel 工具并更新数据表并不是一项简单的任务。 我的这个比例的项目队列目前已满。 正如我之前可能已经评论过的那样、我个人使用并推荐用于补偿设计的 pspice 建模、TPS54290支持该设计。 这是否适合您？ 如果您愿意、我可以安排一个教程。 让我知道、我可以设置一些东西。