[参考译文] TPS552892：纹波电压

尊敬的 Fred：

1.对,纹波是 Vout 的交流电压,也是峰峰值;

2.是的。

3.是的、对于相同的 BOM、升压模式下的电压纹波通常高于降压模式、因为输出电流是不连续的。

此致、

布莱斯

您好、Bryce

我看到还有一个用于计算输入纹波的公式、

但我认为输入纹波主要由最后一级直流/直流或适配器输出决定、您能否解释一下我们为什么仍然有这个方程？

尊敬的 Fred：

您是指输入电压纹波吗？

即使对于来自最后一级 DC/DC 的纯稳定输入电压、但对于降压模式、输入电流是不连续的、因此应该使用电容器来共享会产生纹波电压的纹波电流。 纹波电流过多可能会缩短电容器寿命。

此致、

布莱斯

您好、Bryce

您的意思是公式仅适用于降压模式、

升压模式输入电压纹波完全由直流/直流的最后一级输出决定、我说得对吗？

尊敬的 Fred：

不仅在 Buck 模式下、升压模式还具有由输入电流纹波引起的输入电压纹波、但在 Buck 模式下电压纹波较高。

此致、

布莱斯

但我的观点是、  

为什么我们只能使用一个公式、假设我们忽略了最后一个直流/直流或适配器导致的现有纹波？

尊敬的 Fred：

数据表中的公式 仅计算了 RMS 电流。 输入电压纹波是由最后一个直流/直流转换器以及后级引起的。

您好、Bryce

您的意思是该公式仅包含后级因子、即 TPS552892、对吗？

RMS 电流仅考虑 tps552892。 对吧？

尊敬的 Fred：

是的、数据表中的公式仅考虑 TPS552892。

您好、Bryce

返回到输出电容器方程、

如果客户想要降低<0.2%的输出纹波、

那么我们 最好建议他们坚持使用 MLCC 而不是 E-cap、对吗？ 因为瓶颈可能是 ESR

你们是否曾建议他们使用 E-cap？

尊敬的 Fred：

您知道他们为什么如此关心输出纹波吗？

我认为只有使用 MLCC 才能实现这一点有点困难、因为需要大电容、MLCC 具有随直流偏置电压降额的电容。

客户是否也关心负载瞬态时的下冲/过冲？

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

用于 OLED EVDD、因此需要较小的纹波。

但对于外壳 Vin 19.375V、Vout 19.525V、

也就是说、如果我们使用所有 MLCC Cout=100uF 和 Fsw 800kHz。

我注意到 、电容似乎不是它的瓶颈、

您能帮助验证公式结果并确认我的答案吗？

谢谢

BTW、瞬态并非 OLED 应用的严格要求

尊敬的 Fred：

客户是否仅使用 MLCC 并有某种原因？

实际纹波也与 MLCC 的 ESR 有关、建议在降压/升压转换器之后添加另一个 LDO、因为纹波对它们至关重要。 此外、较高的 Fsw 可以降低纹波电压。 2MHz 是否可以接受？ 输入电压范围和最大输出电流是多少？

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

因为我们使用公式16和17、发现电容器1中 ESR 纹波实际上占主导地位、

开关频率 根本无关紧要、因为公式17与公式16相比、仅显示非常小的纹波。  

这就是为什么考虑使用所有 MLCC 来提供尽可能低的 ESR 的原因。

您是否会帮助使用该公式再次对其进行计算以进行再次确认？

尊敬的 Fred：

输入电压是否为19.375V、输出电压是否为19.525V？  客户是否有其他输入电压和输出电压选项？ 最大输出电流是多少？

开关频率也很重要、因为多个 MLCC 并联时、ESR 会更小。

我们可以在工作台上测试以查看纹波、请回复客户的完全运行条件。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

是的、输入电压为250mV、输出电压为50mV、

因此、我假设瓶颈是  Vin 19.375V、Vout 19.525V。

而 Iout (max)=3.9A。

BTW、我不明白 Fsw 为什么会影响 ESR、因为我在等式16中看不到任何 Fsw？

独立于 FSW 的并行 MLCC 声音。

尊敬的 Fred：

对于此功率级别、输出功率约为80W、无法使用 TPS552892、建议使用 TPS552882。

我明天将使用 TPS552882进行基准测试、这可以吗？ 110uF 电容是有效值吗？

公式16也是粗略计算公式、未考虑电流纹波。 当 Fsw 增加时、电流纹波可以降低、因此电压纹波也会降低。 当多个 MLCC 并联时、ESR 也会更小、因此公式17处的电压纹波不能忽略。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

我不明白为什么我们不能使用 TPS552892、电流限制为8A、而我们的 Iout (max)只有3.9A。

 哪一个因素阻碍了我们使用 TPs552892、您会更具体些吗？

2.您的公式16忽略电流纹波系数?

3.从低于 CAP 规格开始运行基准测试(330uF/20m Ω)。

尊敬的 Fred：

1.抱歉、我这边出了差错、我在2MHz 开关频率下进行了基准测试、结果器件触发了热关断。 但℃、我将其工作频率设置为400kHz、同时温度存在62 ̊ C、因此 TPS552892仍可使用、但需要工作频率在400kHz 左右。

2.是的。

3.输出侧为何具有330uF 的电容？ 这是铝电解电容器吗？ 使用此300uF 电容器、可以更轻松地实现50mV 的纹波。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

那么、它不是关于电流限制、而是关于 OTP 本身？

2.好的

3.是的，它是 E-cap，但我对此感到困惑，在我的计算中，ESR 项引起的纹波比电容器多，因此我想知道为什么从您的角度来看，高 ESR 的 E-cap 更容易实现50mV，

您还能用这个 cap 为我运行工作台,并向我展示仿真结果吗?

尊敬的 Fred：

1.是。 当开关频率更高时、损耗也会更高、最终触发 OTP。

输出纹波由 ESR 和输出电容决定。 当多个电容器并联时、由于 ESR 较低、ESR 主要由 MLCC 决定。

我将在星期一进行基准测试和回复、请在产品页上找到仿真模型。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

谢谢！

请使用400kHz 和"至少"一个330uF E-cap 与其他 MLCC 配对运行工作台, 然后请发送给我结果。

尊敬的 Fred：

得到了、我将进行测试、并 在星期一将其发送给您。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！  

更新一个信息，

VIN 和 Vout 均应为19.5V。

但 Vin 纹波容差为250mV、而 Vout 为50mV。

您可以将输入电压设置为19.5-0.125V、输出电压设置为19.5+0.025、因为升压模式更为关键、对吗？

尊敬的 Fred：

下面是0.1uF+3*10uF+330uF 测试结果的测试波形、纹波约为80mV。

我将增大开关频率并进行更多测试。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

谢谢,除了增加频率,你能添加一个额外的 330uF ECAP 并重试吗?

BTW、现在 Vin 纹波是什么、我问这个是因为我想知道输出纹波现在是否会受到 Vin 纹波的很大影响？

尊敬的 Fred：

是的、我会增加频率并添加额外的电容、以查看何时可以实现50mV 的目标值。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

正如您说过的、增加频率可能会达到热峰值、  

我们最好先添加电容器、谢谢。

BTW、请 显示输入电压和输出电压波纹、谢谢。  

此致、

弗雷德

你好，Bryce，

 波形有任何更新？

尊敬的 Fred：

在3.9A 负载过重的情况下、实现这种低电压纹波实在是太困难了、我尝试了许多组合、最终获得了令人满意的结果、如下所示。

Pic01：FSW=600kHz、 CH1-Vin_AC、CH2-Vout_AC。 输入：330uF，输出：0.1uF+3*10uF+2*22uF+220uF+330uF+220uF。

输出电压纹波> 50mV。

Pic02： fsw=1MHz、 ch1-Vin_AC、ch2-Vout_ac。 输入：330uF，输出：0.1uF+3*10uF+2*22uF+220uF+330uF+220uF。

输出电压纹波< 50mV。

在1MHz 频率下运行时、器件温度约为95C。  

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

首先、 非常感谢大家的辛勤工作、

但95C 太热(它们的最高规格为75C)、 因此我认为他们不接受。

我们是否确定现在的瓶颈是真正的开关频率？

如果需要、我们可以使用其他什么或其他什么解决方案来通过该测试。

非常感谢。

尊敬的 Fred：

了解最高温度为75°C、客户是否接受在输出侧后添加 LC 滤波器？

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

，   

是的,他们可以接受 LC 滤波器,请帮我们尝试一下。

LC 滤波器可以很大程度上帮助我们保持低开关频率吗？

此致、

弗雷德

尊敬的 Fred：

是的、我会查看此情况、并在下周二之前回复测试结果。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

我们将等待着,期待着它,

谢谢

尊敬的 Fred：

下面是一些测试结果。 从下面的测试中可以看出、添加 LC 没有太大的改进、主要纹波是由 ESR 和升压输出电流引起的。

因此、为了满足客户的要求、我建议使用 TPS55288、使其在1MHz 下工作。 我已经测试了热性能、在1.2MHz 开关频率下、器件温度约为71C。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

理解、因此您认为最高1MHz 的频率最终是必要的。

有三件事需要与您确认、以 确保我们确实尽最大努力。

1. 再次确认测试时,您的输入电压是 19.5V ,输出电压也是19.5V ,输出波纹仍然高于50mV ,对吗?

2.我知道瓶颈是 ESR,我知道 ESR 受"ESR"和"开关频率"的影响,但如果我们增加电容器,降低等效 ESR,它可能会得到更多的改善,还是你认为增加开关频率仍然是不可避免的?

3.最后、 您测试的电感是什么？

我们是否可以增加电感值以减少电流纹波？

此致、

弗雷德

尊敬的 Fred：

1.是。

是的、我在输出侧添加了7个 MLCC 电容器。

3.我用的是10uH 的电感进行测试,但没有太大的区别。

我已经向您发送了电子邮件、以便我们可以将此主题移至电子邮件中。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

"我想知道!

实际测试结果与基于等式16的计算结果相差非常大、非常困难、

瓶颈似乎是开关频率、

我想知道为什么在等式16中不考虑这个因子、如果它在实际情况中影响这么大呢？

尊敬的 Fred：

上面的公式计算起来很粗略、没有考虑电流纹波以及电容器电流相移与电容器电压的关系、考虑到多个 MLCC 电容器和电解电容器、实际的计算会非常复杂。

请询问客户是否关心直流精度以及是否所有 OLED 都需要0.2%的电压纹波。 我们可以对此进行更多测试。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

我知道,但也许我们应该为这个实际案例差距创建一个应用说明.

BTW、只要直流范围为18.5V~20.5V、它们就只关心纹波。

我们是否仍有解决方案？

尊敬的 Fred：

是的、我们将尝试做更多测试、并在下周早些时候给您回复。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

谢谢、如果这最终也失败了、

然后、我将使用频率为1MHz 的 TPS552882与客户接洽

尊敬的 Fred：

是的、我会在获得测试结果时给您回复。 感谢您的耐心等待。

此致、

布莱斯

我很期待这件事。

尊敬的 Fred：

感谢您的耐心等待。

修改完 LC 滤波器后、得到的以下电压纹波符合要求。 仍使用 TPS552892。

现在电路参数是：fsw=400kHz、L=4.7uH、Cout=0.1uF+3*10uF+100uF、然后 lf=2.2uH、cf=22uF。 最终结果看起来不错。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

看起来它在400kHz 方面改进极了、感谢这一好消息、

我将与客户更新信息、看看他们的反馈如何。

尊敬的 Fred：

谢谢、将等待客户反馈。

此致、

布莱斯

布莱斯、您好！

他们目前的计划是使用纯 LC 滤波器和输出电容、以将输出纹波保持在50mV 以下、一旦发生故障、OUT 解决方案将成为备用解决方案、

因为 它更便宜、所以我觉得很公平

尊敬的 Fred：

客户是否也将 LC 放在输出电容器之后或其他任何地方？ 为什么它更便宜？

此致、

布莱斯