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[参考译文] TPS61072:电压调节不连续性-随负载变化的设定点漂移。

Guru**** 2347070 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61072, TPS61071, TPS61070
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/613979/tps61072-voltage-regulation-discontinuity---set-point-shift-with-load

器件型号:TPS61072
主题中讨论的其他器件: TPS61071

TPS6107x 系列的 TPS61072型号似乎未包含在数据表或应用手册的更详细文档中。 要求我了解 TPS61072在~<100mW 的较低功耗范围内以~1V 输入实现的转换效率。

第一个问题是电感器选择。 TPS61072以其对应转换频率的一半运行、使纹波电流加倍。

从效率的角度来看、较低的峰值与平均开关电流比通常会更好。 当平均输入电流预计不会超过100mA 时、推荐器件产生的典型400mAppk 似乎没有太大意义、也不会产生非常高效的结果。

这就引出了第二个问题、即电感对芯片行为的更大影响。

如果扼流圈值在33至120uH 的区域、我可以满足或超过公布的效率行为(对于配套 TPS61071)。 但是、较大的扼流圈值会导致输出电压调节在低得多的电流/功率水平下出现不连续性(系列数据表的图7和图8)。 规格表图中显示的高于100mA (>330mW)的电压调节不连续性出现在电流为15mA (36mW)的33uH 电路中。

还有一个稳定性问题-如果您可以的话。

当负载接近零时、采用120uH 扼流圈(尽管有两匝和半铜 x 段、但效率最高)、芯片开始时、不会出现太大的振荡、就会变得混乱。
 大(400mA 100uSec)反向电流浪涌会以重复率出现、具体取决于平均负载。 在(2V4)负载增加到40mA/100mW 以上之前、电路不会脱离这种情况。

较大的扼流圈还会将直流输出设定点电压从使用33uH 扼流圈产生的标称2V4转换为~45mV 的电压。

应用手册中未解释或说明此电压调节的不连续性。 直流调节环路是如何在内部改变的以及在什么负载时间限制下改变的? 它必须使瞬态负载成为一个真正好奇的观察点、具体取决于负载瞬态振幅和持续时间。 此外、不建议使用扼流圈值或纹波电流电平来修改直流电压设定值。 该部件是否属于同一内部电路?

为了提高稳定性和瞬态响应、有人提到了在扼流圈值增加时可能需要的前馈电容。 这是指混乱的情况吗? 不断变化的直流设定点是否会成为混乱的"吸引因素"?

Rob Legg

legg@magma.ca

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    你好、Legg
    很抱歉、但完全理解您的帖子。 如何使用 TPS61072获得400mAppk?
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    贾斯珀

    我想你不会。

    看到160mA PPK、 在示波器上、我插入了一些数字、并将2从分子转置为分母以获得更清晰的数字。 在我的电流和功率水平(<100mA 输入)下、160mAppk 足够可怕了。

    在收集的数据中展示了通过更高的电感实现的效率改进。

    ve3ute.ca/.../170727_TPS61072_Mezzanine_Efficiency.pdf

    在出现400mA 电流的情况下、处于混乱状态的反向电流周期。 这可能使我的意识更深地刻错了数字。

    设定点和调节效应如下图所示:

    在符合布局要求的测试台中确认了这项工作。

    ve3ute.ca/.../170725_TPS61072_ Layout_Compliance_Coupon.pdf

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    排印错误
    ve3ute.ca/.../170725_TPS61072_Layout_Compliance_Coupon.pdf
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    使用~μ F 混乱重复率作为  SLVA289A eq 6的 f_nocff、我施加了一个1n0前馈电容、并且更大的扼流圈值允许进行效率测量。 虽然空载电流降低了大约1mA、但与之前的记录相比没有变化。

    还记录了负载 reg、有人注意到、降低产生的电压设定点的负载会发生变化、这会高于负载增加的情况。 上一个示例中未中断的上升并未再次出现。


    我认为此功能需要更好的文档。


    RL

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    如数据表中建议的那样、此器件被设计用于2.2uH 至10uH 电感器。 因此、如果您想使用大得多的电感、实际上需要完全优化性能。

    我对您选择 TPS61072的原因很好奇。 是什么?
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    贾斯珀

    应用手册似乎重点介绍了开关频率高于1MHz 的三种型号。 在现场工作一段时间后、我想这些部件的大部分中断都将得到相当广泛的讨论。 如果不了解 IC 的内部工作原理、增益和内部补偿、外部 补偿方法似乎是命中或缺失的方法-可能是虚幻或缺失的方法、可能涉及样本销毁。

    这被分配用于效率是主要考虑因素的低功耗应用。 似乎有更新的文档强调 TPS61070或以较低功耗间歇性运行的其他型号。 我希望他们能够在很大程度上搜索适合应用的器件、可能采用完全不同的拓扑。

    我在不同的开关配置下运行了其他电感升压迭代、这表明当仅考虑传动系损耗时、可以在5V 和2V4输出的5-50mW 范围内获得超过98%的转换效率。 在低于200kHz 的频率下更容易获得这些数字。 有人指出、较低频率下的驱动功率级别也更令人印象深刻、500uW 是一个不常见的数字。

    在集成电源 IC 设计中、转换频率越高、似乎忽略了这一可能有用的中间级。 如果所需的只是基准、误差放大器/比较器、时钟、FF 和门控、有时您会想知道为什么在推动小型化、降低功耗/电压和提高效率的过程中不能使用更简单的电路。