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[参考译文] TPS76833-EP:电压稳压器设计/原理图问题

Guru**** 608155 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8301, TPS54160, TPS768, TPS746, TPS746-Q1
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/1183780/tps76833-ep-voltage-regulator-design-schematic-questions

器件型号:TPS76833-EP
主题中讨论的其他器件:DRV8301TPS54160TPS768TPS746TPS746-Q1

大家好、TI、祝您新年快乐!

我有一个电机控制器板、它在3.3V 电源轨上存在一些噪声(80-100kHz)问题。 这是一个朋友的主板,我认为噪音来自混乱的地面。

TPS54160降压转换器(DRV8301降压转换器)用于生成5V 电压、而 TPS76833用于从5V 线路生成3.3V 电压。

他要求我在电路和布局方面为他提供帮助、我们创建了以下内容:

在图片中、您可以看到新板。 DRV8301底部只有一个接地连接点、旁边是 VDD 连接点(紫色线)。 两者均通过输入连接器的星形连接。 我认为这应该是对的吗?

我将 TPS76833放置在与栅极驱动器和降压转换器稍微远离的位置。

 

 

在下图中、有 DRV8301 (降压转换器)原理图。

我在 PVDD 降压输入(黄线)和降压转换器输出端添加了一个铁氧体磁珠(紫线)。 你怎么看?

我还想在栅极驱动器的输入端添加铁氧体磁珠(蓝线)。

在3.3V 稳压器的输入端、我添加了一个电阻值约为1-3欧姆的 RC 滤波器、这是否合理?

此致、
Daniel

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    Daniel、您好!  

    新年快乐!

    感谢您的参与。  

    很难阅读屏幕截图。 是否可以以 PDF 格式共享原理图和布局文件或实际设计文件?  

    您是否还碰巧看到3.3V 电压轨的示波器截图显示噪声?  TPS54160的开关频率和 栅极驱动器的 PWM 是多少?  

    最棒的  

    Edgar Acosta

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    您好 Edgar、

    当然、对于糟糕的图片、这是很抱歉的。
    需要说明的是、电路板尚未完成、drv/buck 器件几乎可以、但3.3V 稳压器的位置可能会有一些变化。 4层、2盎司内层和外层。 电路板数字部分的层叠为:TOP (POW、SIG)、L2 (GND)、L3 (POW、SIG)、 爬虫程序(GND)。

    降压转换器的开关频率约为600kHz。 PWM 开关 频率为20kHz 至40kHz、具体取决于我们使用的电机。

    我稍后会开车带朋友去拍一些噪音的照片。 我稍后会发布这些内容。

    噪声的来源很有意思、旧电路板由 MCU 板和逆变器板这两个部分组成。
    两个板之间有多个接地连接。 对于我在第一个帖子中提到的内容(降压输入滤波器、降压输出上的铁氧体、稳压器输入上的 RC 滤波器)、旧电路板和新电路板的原理图几乎相同。 我认为噪声是由布局造成的。 我还会进行一些测量、也许我可以说更多。 如果可以的话、我还可以与大家分享旧板?

    到目前为止、我观察到、在 PWM 开启时、会产生噪声(没有任何电机旋转或没有连接电机)。   
    这真的是一个相当大的噪声、我以前在我的板上看不到任何噪声。


    下面是一些具有高分辨率的皮特图:

    电路板:


    降压:



    降压:


    DRV8301/降压转换器原理图:


    稳压器原理图:

    此致、
    Daniel

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    Daniel、您好!  

    感谢您的更新。  

    不用担心、我知道设计仍在进行中。  

    我同意您的看法、似乎 GND 连接存在某种问题、尤其是当您提到  PWM 开关频率 为20kHz 至40kHz、噪声为80-100kHz 时、因为80和100是20和40的谐波。  

    将负载放置在同一电路板上或电路板的同一侧是最佳做法、也是首选方法。 此外、最好仅使用一个 GND、以防止潜在差异。  

    此外、您的新堆栈将通过以下方式得到改进:TOP (POW、SIG)、L2 (GND)、L3 (POW、SIG)、 爬虫程序(GND)和2oz 铜。  

    到目前为止、根据信息和设计、 问题似乎不 是来自降压-> LDO、因此可以 避免降压输出上使用的 π 型滤波器。  它不会影响占用空间、您可以始终在没有铁氧体磁珠和只是焊点跳转的情况下对其进行测试。

    因此 、LDO 输入端可能不需要 RC 滤波 器、尤其是在将使用 BUCK 输出端的滤波器时。 此外、请记住、这将在输入端产生 RC 延迟、并且使 R 会消耗一些功率、并且会考虑一些 IR 压降。

    同样 、在 LDO 的输出端使用 π 型滤波器不会受到影响、因为您始终可以在滤波器前后进行测量。  

    至于 LDO 本身、是否有使用 TPS768的具体原因? 我问、由于这是我们较旧的器件之一、而且我们确实有较新的器件、可能更适合您的应用。 我还提到了这一点、因为我们的一些旧器件具有稳定性要求、并且该器件需要最小60m Ω 和最大1.5 Ω。 必须注意放置在输出端的电容器、以确保 ESR 仍处于稳定区域内。 较新的陶瓷往往具有较低的 ESR、并联放置时也会降低此 ESR。  

    最后、请注意任何可能的浪涌电流、因为您具有20|10|10||.1uF、我们的一些较新 LDO 具有某种软启动 功能、有助于更大限度地减小浪涌电流。  

    最棒的  

    Edgar Acosta

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    Edgar、您好、感谢您的回答、它对您的帮助很大!

    是的、可以很清楚地看到噪声与示波器上的 PWM 滑动相关。 当 MCU 板从逆变器板上拆下并与跳线连接并且只有一个跳线用于接地时、噪声会显著降低。

    由于它正在开发、我们将为滤波器添加更多封装并了解其进展情况。

    之所以使用它们、是因为我的朋友有很多、我还建议更改 LDO。 您可以为应用推荐什么 LDO?

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    Daniel、您好!  

    不用客气。 了解使用该特定 LDO 的原因。  

    这里是一些需要考虑的 LDO。 这一切取决于负载、负载和线路瞬变、汽车等应用需求:

    TLV757P

    TPS785-Q1

    TPS746-Q1/和 TPS746

    这些器件的额定电流为1A、但如果需要较低的电流、它们也具有较低的电流版本、但这些版本可能是一个很好的起点、尤其是在手工焊接的情况下。  

    最棒的  

    Edgar Acosta

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    感谢 Edgar、我们将使用 TPS746-Q1。
    此致、
    Daniel