[参考译文] TPS55165-Q1：无法获取降压电源输出

您好、Helen、

 感谢你的帮助。

  为清楚起见、我已附上我在这里拥有的所有3块电路板的 PCB 和原理图的详细信息。

 问题：

  1.您能不能帮助我找出在将电路板布局逐个更改为另一个时此直流/直流转换器的原因或最大影响。

  2.根据成本要求、我们只能在顶层和底层做2oz 的铜、在所有内层做1oz 的铜、那么好吗？

 3.我将绘制第4个 PCB 作为单个 DC/DC 模块放置在我的产品板上，您能帮我验证我的图纸吗？

 4.将输出电容器从22uF 分离到10+10+2.2uF 有多重要？

谢谢、致以诚挚的问候。

谢冰

e2e.ti.com/.../TPS55165-PCB-details.docx

您好、Helen、

有一件事忘了问、

我最大的问题是为什么第二个 PCB(产品)不起作用，它的布局与演示板非常相似，并且是 TPS55165数据表中的示例布局？

谢谢、致以诚挚的问候。

您好、Helen、

感谢您的快速回答。

请求的输入范围为9~32Vdc、输出电压为12Vdc 800mA。
如果您看了原理图、您会看到演示板使用的是2个22uF 电容器、而后面的板使用的是2个10uF 电容器和2个2.2uF 电容器。
我尝试了以下步骤、但不会更改结果。
i.将演示板输出电容从0.1uF + 2x22uF 更改为2.2uF + 2x10uF。 仍然运行良好。
II.将产品板从2x10uF +2.2uF 更改为2x10uF +2.2uF +270uF (HYP)。 仍然不能正常工作。
输出电压低于12V 直流、直到输入电压增加到高于15~16V 直流(纯降压模式、请参阅示波器屏幕图片)、负载为20 Ω(这意味着在12V 直流输出下约为450mA、输出电压不满足12V 直流时电流更小)。
谢谢、此致、
谢冰。

您好、Helen、

输出电容器的电压、好的。 降低到2x10uF 的原因基于数据表建议。 可以放置2x22uF 并尝试一下。
稍后将为您提供测试结果。

对于演示板、在大约7~8Vdc 输入、10欧姆负载(12Vdc 输出、大约950mA)时、输入电流高于1A、系统仍然工作正常。

我没有用于测量电感器电流的工具。

电感器的 SAT 电流为5.9A。 仅供参考。


谢谢、此致、
谢冰

你(们)好。

我使用 config 进行了测试、所有3块板具有相同的输出电容配置、2x10uF + 1x2.2uF。
测试结果为：
此演示板：在12V 直流(20 Ω 负载)时可保持大约950mA 的输出，输入电压范围为8~32V 直流。 在30°C 室温下、输出能力高于数据表。
具有10 Ω 负载的产品板仅在输入电压高于大约15~16Vdc 时提供12V 直流输出。 您可以查看我在第一个问题中发布的 O'Scope 图片。
小型直流/直流板(第3次)、比产品板更糟糕。 即使在没有任何负载的情况下、输出电压也可能会下降至0V、以达到我们的水平。
谢谢、此致、
谢冰

你(们)好。

 以下测试已完成以了解其他信息。

1.将演示板输出电容设置为2x10uF + 1x0.1uF。 与2x22uF + 1x0.1uF 相比、不会改变输出能力。 它在12V 直流输出下以1.15A 负载运行、输入范围为8V 直流至32V 直流。

2.小型 DCDC 板(第3版)与上述测试的配置不同。 使用2x10uF + 0.1uF 输出电容配置、输出通常在没有任何负载的情况下下降至0V 约20ms。

3.测试优于小型 DC/DC 但实际上无法正常工作的产品板。

*注意：除了我放置在输出侧的电阻器负载之外，还有其他组件极性电阻器、运算放大器和一些小型直流/直流(如 TPS 62160)，它们将使用一些电源。  我已经完成了测试、(取下 TPS 55165的电感器、使直流/直流停止、将电源直接接线到 TPS 55165的输出侧、并在我们称之为无负载时记录请求的电流大小)

输出电压	输出电流
五	A
5.	0.03%
6.	0.04
7.	0.035.
8.	0.055
9.	0.08
10.	0.08
11.	0.08
12.	0.085.

以下测试结果符合您的要求、即 TPS55165的输入电流

负载	40	电阻
输入电压	输入电流	输出电压	输出电流
五	A	五	A
6.	0.57.	9.25.	0.221.
7.	0.51.	9.68	0.231
8.	0.44.	9.85.	0.234
9.	0.41.	10.	0.24.
10.	0.39.	10.1.	0.242.
11.	0.34.	10.	0.239
12.	0.33.	10.6.	0.252.
13.	0.32.	10.6.	0.253.
14.	0.31.	10.9.	0.26.
15.	0.31.	11.4.	0.272.
16.	0.32.	12.1.	0.289
17.	0.3.	12.1.	0.289
18	0.28.	12.1.	0.289
19.	0.27.	12.1.	0.289
20.	0.26.	12.1.	0.289

负载	200	电阻
输入电压	输入电流	输出电压	输出电流
五	A	五	A
6.	0.27.	9.77	0.045.
7.	0.24.	10.	0.047.
8.	0.21.	10.4.	0.048
9.	0.2.	10.8.	0.051.
10.	0.18.	11.	0.053
11.	0.16.	10.7.	0.05
12.	0.17.	12.2.	0.058.
13.	0.16.	12.2.	0.058.
14.	0.14.	11.7.	0.056
15.	0.14.	11.3.	0.054.
16.	0.13	12.1.	0.058.
17.	0.12	12.1.	0.057
18	0.12	12.1.	0.057
19.	0.11.	12.1.	0.058.
20.	0.11.	12.1.	0.058.

负载		无负载*
输入电压	输入电流	输出电压	输出电流
五	A	五	A
6.	0.21.	12.2.	0
7.	0.18.	12.2.	0
8.	0.16.	12.2.	0
9.	0.16.	12.2.	0
10.	0.12	10.9.	0
11.	0.12	11.3.	0
12.	0.11.	12.1.	0
13.	0.104.	12.2.	0
14.	0.1.	12.2.	0
15.	0.14.	12.2.	0
16.	0.09.	12.1.	0
17.	0.09.	12.1.	0
18	0.09.	12.1.	0
19.	0.09.	12.1.	0
20.	0.09.	12.1.	0

如果您有任何疑问、请告诉我、

BTW：你在哪里？ 你是中国人吗？

谢谢、此致、

您好、Helen、

一个简短的问题。

 我正在使用建议的4层电路板绘制第4层电路板、看起来像第3层电路板(微型 DC/DC 电路板)。

根据成本要求、我是否可以仅使用1盎司铜？

这里是 PDF 格式的布局文件、您能帮我检查布局吗？

顶层：布线和铜。

第2层：GND

第3层：输出电压(12V)

底层：GND

为了缩短总调试时间、我想让另一个 PCB 变得非常快、我可以在下周一个星期一之前进行测试。

谢谢、致以诚挚的问候

谢冰

e2e.ti.com/.../040_2D00_000208_2D00_a00-rev-_2D00_-evc403_2D00_xx8.pdf

e2e.ti.com/.../GWK1.pdf

您好、Helen、

 我随附了几种不同格式的 PCB 文件。

 请告诉我您是否可以打开它。

如果可能、请告诉我哪种格式便于您阅读。

我使用焊盘9.5来进行布局工作。

谢谢、此致、

Bing Xiee2e.ti.com/.../PCB-file-in-different-format.zip

你(们)好。

忘记告诉大家、演示板在每层板中是一个4层1oz。

布局请参见 attache2e.ti.com/.../022_2D00_000211-Rev-X1-Buckboost-pushpull-flyback-powersupply-demo-bd.pdf

您好、Helen、

 只需获取一些想法。

  我认为4层电路板的原因、重要的一点是 PCB 的阻抗。

演示4层电路板采用典型结构、这意味着顶层和第二层之间只有5mil 2116/7628。

产品板 I 制成的是2.4mm 6层均匀厚度的板结构、这意味着顶层和第二层之间存在17.523mil (2116+2116H+7628)、这增加了顶层和第二层之间的阻抗。

 对于这些高频开关功率器件、阻抗非常重要。

 这说明了为什么即使没有任何负载、2层1.6mm 板也无法正常工作。

上述理解是否正确？

谢谢、此致、

谢冰

必应、您好！

如果布局良好且没有损坏组件 ，则1.6mm 的板也应该正常。 我想知道是否有组件损坏？ 以及您是否 使用 高频电感器。 铁氧体电感器不适合这里。

与您确认一点、我对 Vin、Vout 的理解是否与下图有关？

您好、Helen、

首先、您对布局的理解是正确的。

第2个。

  我今天刚刚发现了一些新东西、这让我相信顶层和第二层的间距是制造高频开关电源的关键点。

 在产品板中、有另一个基于 TPS62160的直流/直流转换器、用于将15V 转换为3V、这之前已经过测试和通过。

  现在有问题了

  a：大量无负载 Vout 纹波

 b：在245mA 负载下、它仍然输出4.95V、但电压降至3.14V @ 302mA。

   我在另一个板中有相同的原理图和布局、它是2.4mm 6层板、顶层和第二层之间只有7.337mil 的间距、直流/直流(tps62160)在该板上运行良好。(测试电流高达725mA、无压降)。

 因此、我认为顶层和第二层(GND)之间的间距对于该开关电源非常重要。

我将布局修改为4层、将另一个已发布的 DC/DC 放在一起(TPS 62160)、目标是在12小时内发布电路板。

如果您有任何疑问、请告诉我、

谢谢、致以诚挚的问候。

谢冰

您好、Helen、

 感谢你的帮助。

我已经解决了这个问题。

采用相同的布局、只需将层增加到4层(4层1oz PCB)、并将顶层和第二层之间的间距从大约17mil 减小到大约5mil、即可使芯片恢复正常工作。

我认为这些芯片反馈外观的核心是独立性(TPS55165 TPS62160)

再次感谢您的帮助。

阀 Xie  

是的。
第二层是完整的不间断 GND 平面。
内核是指从 GND 平面到顶部布线的距离。

这是布局。 Vout 来自 mian 输出电容(10uF x 2)、具有0.1uF 去耦合电容、然后反馈到芯片。

第三个平面为 Vout、底部为空。

为什么要这么做？ 我的意思是，在第二层使用 GND 时，系统正在工作。 我错过了什么吗？