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[参考译文] TPS54340:TPS54340输出5.0V 过冲

Guru**** 2454880 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54340, TPS61170

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/670448/tps54340-overshoot-in-output-5-0v-of-tps54340

器件型号:TPS54340
主题中讨论的其他器件: TPS61170

尊敬的 TI 支持:

我们观察到 TPS54340的5V 输出中的过冲为5.52V。 请找到随附的该过冲图像。 TPS54340的输出连接到升压转换器 IC MIC2288、后者从5V 输入升压12V。

设计细节包括来自 SMPS 的7-16V 输入、0.8A 时的5V 输出、963KHz 开关频率、22uF X 2输出电容器、15uH 电感器。

我们进行了下面提到的一些练习细节、

1.移除 MIC2288解决了过冲问题、但问题是当存在内部软重启电路时、为什么 TPS54340会这样过冲?

2.我们在 MIC2288的 EN 引脚上放置了 RC 电路,它在加电时解决了该问题,但在几毫秒后启用 MIC2288时也解决了同样的过冲问题。 附加的图像。  

3.我从数据表的角度检查了整个设计、这似乎是可以的。

甚至尝试将 Cout 从44uF 增加到100uF、但情况仍然相同。

4.如果将+5V/5W SMPS 输出与 MIC2288输出连接时没有过冲,因此它仅与 TPS54340相关。

关于如何处理这种过冲的任何想法。

此致、

Jagdish

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    您好 Jagdish、

    尝试放置一个可能为22-47uH、ESR 可能为50-100m Ω 的铝电容器?

    谢谢
    -Arief
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    当升压转换器被启用时、电路板有可能会有更大的噪声并且噪声会影响这个降压转换器的运行。

    我建议将 TPS54340的开关频率降低至500kHz 或400kHz。 15uH 电感器适用于400kHz 或500kHz。 实际上、它在较低频率下工作得更好。 它对于1MHz 3A 降压转换器来说太大、使得控制环路的信噪比很低、这使得它对噪声很敏感。 您将需要大约两倍的 Cout 量。 也可能需要调整补偿。
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    您好、Arief、

    我已经尝试在44uF MLCC 上添加100uF 电解电容器、但这没有帮助。 此外、过冲也不恒定、有时为5.25V、有时为5.52V。 这与添加电解电容器无关。 但是、它永远不会超过5.52V。

    此致、
    Jagdish
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    您好、YangZhang、

    请在下面查找我的评论、

    1.使 freq=484KHz 并且根据数据表方程修改 了各种组件:RT=200K、Cout=94uF、R4=5K (根据数据表)、C5=54nF、C8=120pF、L=15uH、但问题仍未解决。

    2.观察到、如果 VIN 完全放电并且我们等待60秒左右、因此我们没有过冲、请找到所附的波形。

    如果 VIN 未完全放电、我们可能会过冲。 我确实检查了其他电压轨、但除 VIN 之外、所有电压轨在断电后立即恢复为零。 我不确定为什么 VIN 在放电后之间需要一些时间来避免过冲。

    输出有时也是非单调的。 附加的波形。

    5、在上电时还捕获电感器电流、如果有用的话。

    6.怀疑特定样本,检查其它样本的性能,使用963K 频率,但相同。

    上述行为与 freq 无关。 更改为500kHz、这意味着963KHz 中也存在相同的频率。

    任何进一步的输入或线索、以解决此问题。

    此致、

    Jagdish

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    您好、YangZhang、

    以上的观察似乎是荒谬的,但这正是我所看到的。 我用963K 频率确认了第二个未修改样本中的内容。 但是、有一点可以确定、当 VIN 在30-40秒后变为0V 时、过冲的可能性会大幅降低、但仍会发生一些时间。

    =>我在考虑上电期间的电压摆率和电路中的各种电容器充电时、有一件事。 我相信 TPS54340具有固定的软启动、不确定电流的任何压摆率变化是否仍然会导致过冲。 更好的是你可以评论和建议。

    此致、
    Jagdish
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    从随附的示波器快照中可以观察到、图1和图2/3中、启用 TPS54340时的时序不一致。 VIN 波形在上升到最终值之前、一直停留在4V 上一段时间。

    在图2和3中、与 Vin 压摆率相比、Vout 上升得非常快(典型值为2.1ms 软启动时间)、达到5V。 但是、当 Vout 尝试达到5V 时、Vin 卡在4V。 Vout 在 Vin 足够高后继续升高。 这就是 Vout 波形不单调的原因。 两者之间的差异、我相信是因为图2中的 Vout 有一些负载、图3中没有负载。

    在图1中、您可以看到 Vout 在 Vin 的4V 平坦部分之后开始上升。 当输出电压达到5V 时、输入电压仅为5V、因此可以理解小幅下降。

    在 TPS54340启动期间、由于峰值电感器电流为3.5A (需要为输出电容器充电)、Vin 将缓慢上升甚至下降、如所有三个图所示。

    请检查 TPS54340是如何启用的。 我建议调整 EN 阈值、以便在输入电压大于5V 后启用器件。 那么、非单调问题就不应该再存在了。 我仍然建议将设计更改为500kHz 左右的较低频率。

    如果您愿意、我可以查看您的原理图和布局。

    -杨
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    感谢您的持续支持。 请按以下方式查找答案:

    =>我的应用电路中的 EN 引脚开路。 但是、向 GND 的 EN 引脚添加分压器到 VIN 的10K 至22K 未解决该问题。 我仍然看到非单调输出、这可能是由于输出负载造成的。 频率已为500K。 请查找随附的不同波形。  

    =>关于您在图2中有一些负载和在图3中没有负载的问题、请注意、两种情况下的负载是相同的。

    =>在移除 MIC2288升压转换器 IC 后也采集了波形、稍后我看到输出中没有过冲。 我检查了15-20次。 随附的是删除 MIC2288后的示波器截图。 供参考、我在 MIC2288中看不到任何软启动功能、因此对此更有疑问。

    请分享您的电子邮件 ID、以便我可以与您分享原理图和布局。

    等待您的进一步答复、

    此致、

    Jagdish

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    请将您的文件发送至 simpleswitcherapps@ti.com

    -杨
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    您好、杨

    感谢您至今提供的支持。 使用 TPS61170 (具有内部软启动)而不是 MIC2288似乎可以大幅减少过冲。 我将进行相关更改、包括500K 频率。 并修改设计。

    此致、
    Jagdish