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[参考译文] TPS54140A：极小负载运行时的纹波

admin
Guru**** 682950 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54140A, TPS54140, TPS54160, TPS54160A
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/745196/tps54140a-ripple-in-very-small-load-operation

器件型号：TPS54140A
主题中讨论的其他器件： TPS54140、 TPS54160、 TPS54160A

在极小的负载(<50mA)下、TPS54140A 存在纹波问题。
纹波波波为(1)、如下所示。
因此、我选择了低电感来降低纹波。
(2)是电路图、(3)显示了从该电路捕获的波形(IL 和 Vout)。
我想知道电路(2)是非常小的负载应用的正确解决方案。
如果有问题或建议、请告诉我。 这将非常有帮助。

此致、

(1)不同电感值的比较(未连接负载时)



(2)电路



(3)不同负载与电感= 4.7uH 时的比较(上图)




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    TI__Guru**** 682950 points
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    您好！

    我已将您的查询转发给产品专家。 同时、我查看了原理图并注意到这是一个1.5A 转换器。 因此、它在轻负载时以 DCM (如数据表中所述的"脉冲跳跃 ECO 模式")运行。

    您的输出电压纹波规格是多少？

    此致、
    Tim
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    您好、Tim、
    感谢你的答复。

    ＞您的输出电压纹波规格是什么？

    理想值为±5%。

    此致、

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    TI__Guru**** 682950 points
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    增大输出电容可降低与轻负载时三角电感器电流脉冲相关的电压纹波增加。 使用更高的电感也很有帮助。

    此致、
    Tim
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    ＞使用更高的电感也很有用。

    根据[(1)不同电感值的比较(未连接负载时)]中的波形，最小电感情况可提供最佳结果。

    此致、
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    TI__Guru**** 682950 points
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    这可能是正确的-如果电感较高，则每脉冲的能量(0.5*L*I^2)会增加。

    您是否尝试提高 Cout？ 这应降低输出电压纹波振幅(即、对于通过电感器提供给输出电容器的给定能量包)。
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    TI__Guru**** 682950 points
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    ＞您是否尝试增加 Cout？

    这里是 Cout 不同值的比较。
    差异是纹波的周期时间。

    此致、

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    TI__Guru**** 682950 points
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    当 IC 退出睡眠模式时、您会看到很多开关脉冲。 您能否发送布局以供审核？ 具体而言、FB 电阻器放置和 FB 走线长度很重要、因为这些是 FB 电压跟踪 VOUT 情况的因素。

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    TI__Guru**** 682950 points
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    您好！

    这是布局。 我觉得反馈线路不是很差。

    此致、

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    TI__Guru**** 682950 points
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    反馈走线太靠近电感器、很可能会拾取 SW 节点高压压摆率产生的噪声。 从 FB 到 GND 的一个小电容可能有所帮助(47pF)。 否则、我建议进行布局更改以解决此问题。

    此致、
    Tim
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    您好！

    ＞FB 到 GND 之间的一个小电容可能有所帮助(47pF)。

    我在 FB 上添加了47pF。 但我觉得它的波形跟前一个波形差不多、下面显示了这个波形比较。

    ＞我建议进行布局更改以解决此问题。

    我稍微移动了电感(～5mm)以防止对 FB 线的干扰。 但其波形几乎相同。

    此致、

  • 0
    TI__Guru**** 682950 points
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    不确定移动电感器是否会有所帮助、因为 SW 覆铜仍然与 FB 组件和迹线相邻。 我怀疑从 SW 耦合到 FB 的噪声会在转换器开始切换时导致额外的脉冲、从而增加输出纹波。

    此致、
    Tim
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    TI__Guru**** 682950 points
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    感谢你的建议。

    ＞SW 覆铜仍然与 FB 组件和迹线相邻。

    我修改了电路板以移除 FB 元件附近的 SW 铜。
    但纹波仍然存在。

    此致、

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    TI__Guru**** 682950 points
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    您看到的峰峰值纹波略高于预期。  这是从 TPS54140 EVM 获取的轻负载时3.3V 输出的波形。

    基本 而言，当 COMP 引脚电压降至500mV (典型值)时，该器件将进入 Eco-mode 运行模式(脉冲跳跃)。使用较低电感时，器件将输出

    峰值电流(导致较高的 COMP 值)导致的低得多电流下的脉冲跳跃模式。

    ----阿姆布雷什

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    TI__Guru**** 682950 points
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    感谢您的反馈。

    (1) TPS54140、TPS54140A
    我在之前的设计中使用过 TPS54140 (非 A 版本)。
    对于 TPS54140、没有像电流设计那样的大纹波。 我今天在空载的情况下测试了之前的电路板。
    两个电路几乎相同。
    但我没有用 TPS54140替换当前电路板上的 TPS54140A、因为用我的手很难替换。 (尤其是 GND-PAD)

    (2)关于 comp 值、我使用 WEBENCH 的波特图工具评估了当前设计(显示在该线程的顶部)。 相位/增益裕度正常。
    使用上述电路是否有任何问题？

    此致、
    ------------------------------------------
    ★我的上述答复已经过去了两周。
    我仍然期待有人对此问题作出回应。

    此致、

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    TI__Guru**** 682950 points
    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。
    1) 1) TPS54160和 TPS54160A 应具有采样输出纹波性能。 在 A 版本中只能启用阈值改进。
    2) 2)我仿真了设计、闭环性能看起来不错


    您设计的输出负载电流是多少？ 如果您正在设计低电流应用，则可以使用较低的电感值，这样器件就会在输出电流低得多的情况下退出 ECO 模式。 因此，电感为4.7uH 的实施方案应该能够很好地工作。

    －－阿姆布雷什
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    TI__Guru**** 682950 points
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    1)> 1) TPS54140和 TPS54140A 应该具有采样输出纹波频率。 在 A 版本中只能启用阈值改进。

    我认为、在非常小的负载下、这些人的行为差异很小。

    >您可以使用较低的电感值，这样器件就会在输出电流低得多的情况下退出 ECO 模式。 因此、具有4.7uH 电感的实施方案应该能够很好地工作。

    感谢您的确认。

    此致、