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[参考译文] TPS40200:小负载关断。 恢复缓慢

Guru**** 2390755 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS40200, LM76003, TPS54360, TPS54560, LMR16030

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/649192/tps40200-shutdown-with-small-load-slow-recovery

器件型号:TPS40200
主题中讨论的其他器件: LM76003TPS54360TPS54560LMR16030

大家好、我在我的设计中使用 TPS40200、当所有组件都到达时、我使用了一些类似的器件(+- 20%)进行测试。 我不希望工作做得更好、但有一点。 问题是我无法实现这一点。

输出端的电压是精确的、但下降幅度超过100mA。 我已经看到 FET 输入端的信号(平方平方)具有一些阻尼(可能布局不良)、当1M 电阻接地时、似乎会在输出端保持更多电流、但不会太大。

我在输出端使用68uH 电感器(CDRH127)和33uF 电感电容器。 使用22uH (CD54)替代68uH 时、输出电流更高(在12Vin 时为1A、在30Vin 时为100mA)、但当 Vin 升高时、电源会下降...

我有两个问题:

-为什么 TPS40200在其他直流/直流电源不是如此时就会被元件/布局布线所挤出?

- TPS40200关断的条件是什么? (这里没有 Vin 低电平、并且我增加了带负载的电流、因此我认为它与软启动无关、没有过流...)

谢谢

 

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    您可能需要更多的输出电容器。 您的设计与数据表第19页上的典型设计非常相似。 它具有100uF 的输出电容器。

    如果您可以提供更多详细信息、我们可以帮助进行调试。 VIN、Vout 和开关节点(其中 Q1连接到 D1和 L1)的波形应有助于了解降压转换器的运行状态。 请提供条件良好和条件不良的波形。

    pdf 中的布局也应该有所帮助。

    此致、

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    13vin、CDRH127 68uH 电感器、CPH6354 FET、B360B 二极管、输出33uF+1uF:

    黄色输出电压、蓝色输入电压:

    蓝色开关节点(奇怪...)

    蓝色、TPS40200引脚6  

    在100mA 负载下、开关节点中的阻尼会减去、仅剩尖峰。 负载稍高(例如110mA)时、停止工作(输出端为0V)、开关节点上的方波安全度为6、5%。

    这是电路板。 这是一个原型,不是很干净,但我不会期望工作的那么糟糕:/(从 TPS40200引脚6到 FET 的导线与 PCB 导线在一个小单元中(我想测试是否存在导线阻抗问题...)

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    所有开关稳压器都对布局敏感、而不仅仅是 TPS40200。 由于它是一个控制器、您必须对外部 FET 和二极管进行布局、因此布局更加复杂。 如果您所需的工作范围为 Vin=12V-48V、负载= 3A 最大值、如上面的原理图所述、您可以考虑使用非同步降压、例如 TPS54360、TPS54560、LMR16030 (非同步稳压器集成了高侧 FET、您需要板载功率二极管)、 或者、您也可以考虑 LM76003等同步降压(同步稳压器集成了高侧和低侧 FET)。 集成了 FET、PCB 布局更简单。

    对于上述布局、关键因素是保持 Vin 电容(C9、C1)、R6、Q1、D1所包围的面积尽可能小。 该环路和这些组件包含脉冲电流、如果环路面积较大、则会产生更多噪声。 我在布局上没有找到 C9、我认为这是 D1左侧的两个电容器。 C1不应开路、应为1uF 的旁路高电压电容器。 当接地线迹从 IC 周围的 D1到 IC 接地时、连接到此接地线迹的所有补偿和反馈组件将直接拾取开关噪声。 栅极驱动信号还包含脉冲信号、但电流要低得多。 让它像现在一样飞过去是不好的。

    您的电路板有多少层? 为了验证设计、我建议根据您的组件值修改 EVM 并检查行为。 如果 BOM 在 EVM 上工作、则改进布局以使其在电路板上工作。

    希望这些对您有所帮助。

    -杨
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    我正在使用 EVM 进行测试、根据我的设计更改组件、但即使在无负载的情况下也会产生开关噪声、而在2A 电流时则会产生更多噪声、我认为这种噪声是不安全的(1.20Vpp)。 ¿有什么建议吗? 我正在使用一些电容器进行测试、但没有成功。

    空载1uS

    空载10ns

    2A 负载10ns  

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    我已经更改了钽的电解输出电容器、现在2A 时的噪声纹波为400mV、要好得多、但仍然需要改进
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    如果您在 R8上使用10欧姆(或以5欧姆开始)电阻来降低栅极驱动电压、则振铃将降低。 您还可以考虑从 SW 节点到接地的缓冲器电路。 请注意、如何探测开关节点也会产生很大的影响。 探针应使用尽可能小的接地环路、以降低通过探测环路耦合的噪声。