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[参考译文] TPS40428:PWM 异常、可能导致大电流

Guru**** 1641220 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS40428
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/1237144/tps40428-pwm-abnormal-and-may-cause-large-current

器件型号:TPS40428
主题中讨论的其他器件: PMP9444

您好、TI 团队、

我有一些重新旋转的 PCB 回路、但发现芯片现在的性能不是很稳定。

当我将使能信号应用于 TPS40428+CSD95378B 时、系统无法在1 GO 下提供1V 输出。

正如我所看到的、它通常会第一次产生大电流(输入电压降为9V)、并在输出保持为1V 之前重新启动几次。

通过跟踪回传、我发现其中1个 PWM 信号在上电时保持空闲状态...

我们可以从下面的波形中获得任何提示吗?

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    尊敬的 Alex:  

    您对此器件的规格是什么? 它看起来像是两相模式。
    您的输出电流是多少?

    此致!
    瑞安

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    我的设计参考来自 PMP9444、  

    12V 输入至1V、40A 输出电源、A Xilinx Ultrascale FPGA

    560uF - EEF-GX0D561L

    100uF - TCJD107M016R0050E

    47uF - GRM32ER71A476KE15L

    22 μ F - GRM32ER71C226KE15L

    谢谢。

    e2e.ti.com/.../TPS40428_5F00_sch.pdf

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    由于该错误是偶然或说系统不可逆的、因此我对环路电路值进行了重新设计

    但没有帮助、上述波形仍然是偶然发生的。 (例如、2~3次启用)

    这是我的环路计算表、

    e2e.ti.com/.../7206.TPS40428-loop-calculation_5F00_20230614_5F00_v2_5F00_man_5F00_2.xls

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    尊敬的 Alex:  

    原理图对我来说很好。 即使在顶部波形中、输出看起来也应该跳至1V、而不是像这样缓慢上升。  

    您是否还能包含 VIN 和 PG 的波形?

    此致!
    瑞安

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    您好、Ryan、

    我的电路板目前进行了一些修改、引脚 PG1处于 NC 状态、无法探测。

    以下是 VIN 的波形、如果成功、如果不起作用

    当我看到12V 输入电压下拉至9V 时、会触发3.3V 电源关闭、并重置序列发生器/EN 信号

        

    谢谢。

    Alex。

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    尊敬的 Alex:  
    我明天会回到你的身边。  

    此致!
    瑞安

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    尊敬的 Alex:  

    也许是因为您的布局、您能发送吗?  从原理图来看、似乎所有东西都已正确连接。 发生这种情况时、功率级的 Vdd 是否也会下降?

    此致!
    瑞安

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    您好、Ryan、

    关于布局、我需要一些时间。 同时、您可以帮助查看环路计算吗?

    因为我使用此电路为 FPGA 供电、所以 FPGA 侧有许多 MLCC 电容器(0.22u~330uF)、我不确定它们是否应包含在计算中...

    谢谢。

    Alex。

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    尊敬的 Alex:

    我看了看计算结果,他们看起来很好。 如果 FPGA 端也有 MLCC、则应将其包含在内。  

    是否只有一个器件会发生这种情况? 您是否尝试过换用其他器件?

    此致!
    瑞安

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    您好、Ryan、

    如果这些 MLCC 很重要、是否有任何其他工具表/应用程序。 注意事项可以帮助计算补偿电路值?

    由于 TPS40k 环路计算表仅具有1种类型的输出 MLCC 插槽

    我有3块主板、并有类似症状、即电路可能在一次尝试后无法启动。

    我知道有一个设计故障、即引脚29、30短接、引脚29在我的电路板上已焊入、PG1引脚为 NC。

    谢谢。

    Alex。

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    尊敬的 Alex:

    查看设计故障后、问题是否发生了变化?
    我还会检查其他信号是否正常、ENABLE、Vref、Vdd、vdrv。 我还会检查 VIN 和 GND 之间的阻抗是否下降。  

    此致!

    瑞安

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    您好、Ryan、

    是的、我的所有3个板都通过卸下引脚29进行了修复。 ISH 网络仅与10k 欧姆串联。

    我在上面的帖子中捕获了 EN、VIN、但不确定您正在批评什么是 Vref、Vdrv。

    我认为我没有用于测量 Vin 和 GND 之间阻抗的设备...

    不管怎样、当器件启动成功或失败时、我在下方的 FB 和 COMP 网络中捕获了一些波形。

         

      

    谢谢。

    Alex。

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    尊敬的 Alex:  

    功率级上应该有 VDD 和 VDRV?
    您在 GUI 上看到了哪些故障? 您发现了多少个电路板出现此问题? 一个电路板还是多个电路板上是2/10?
    此致!

    瑞安

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    您好、Ryan、

    您是指 CSD95378B 的 Vin 引脚和 VDD 引脚吗?

    我使用系统主12V 和5V 降压转换器馈送到这些引脚、下面是捕获的波形、成功还是失败启动。

    因为我可以看到电源电压在大部分时间都保持不变。

    "OCF""OCFW"可能会在 GUI 软件上弹出。

    我有3个电路板、都有类似的症状、表明器件可能需要多次发送 EN 信号才能提供稳定的输出。

          

    谢谢。

    Alex。

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    尊敬的 Alex:   

    您的启动/上电顺序是什么?  数据表第21页显示了一个启动序列。 确保您启动 VIN、OPERATION/CONTROL 引脚、ENABLE。

    此致!
    瑞安

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    您好、Ryan、

    我已通过发送"EN"信号(引脚3"CNTL1上的"EN"高电平)来配置器件启动。

    SS 时间= 9ms

    每次启动设备、我都提供稳定的12V 和5V、然后发送 EN 高电平

    并且根据 dS、在定义设置中 ton (dly)为0ms、我找不到有关最小导通延迟时间的任何其他描述。

    顺便说一下,有什么想法"COMP"为什么可以驱动高达~3.3V 在启动期间?

    谢谢。

    Alex。

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    尊敬的 Alex:  

    COMP 引脚的作用是使所有相位共享相同的电压。 将从每个相位检测到的电流与该电流进行比较、然后馈入 COMP。 根据误差生成 PWM。 我认为它之所以这么高、是因为输出没有增加、所以 COMP 引脚电压增大是为了斜升 PWM 以增加输出。 然而、它不应变为如此高、通常为大约1.5V。

    此致!
    瑞安

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    您好、Ryan、

    另一个问题、引脚29"PG1"悬空是否会导致任何错误检测和向 PWM 逻辑反馈?

    或者 GND 平面放置不良是否会导致 IC 需要更长的反馈时间?

    (例如、Comp. 电路参考:PGND 而非 AGND

    或以噪声数字 GND 为基准的电压/电流反馈)

    谢谢。

    Alex。

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    尊敬的 Alex:

    几个问题:

    1.此图中的 VIN 电流峰值是多少?

    2.是否有可能在启动瞬态期间仔细观察 PWM 信号? 可以在 PWM 线路中将不稳定视为快速变化的占空比。 如下图所示(之前在本主题中)、但 EN 替换为12V 输入电压并进一步放大以便可以看到各个 PWM 脉冲、这可能有助于确认这是一个稳定性问题。

    我将对补偿环路的数学模型进行更深入的研究、以了解是否需要从理论角度进行更改。

    谢谢。

    特拉维斯

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    尊敬的 Alex:

    我通读并理解问题是间歇性的。 出现问题时、电路板是否处于开启状态? 输出端是否连接了任何负载? 您能否在电路板开启时测量 R66上的环路?

    此致

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    您好!

    通过检查我的设置、我认为我使用了电导率不良的电源线、其压降为~1V。 通过更换电源线、我无法再看到12Vin 输入下降、但仍然发现3种类型的输出故障症状。

    电源序列发生器可以重新生成几次"EN"、因此最终整个电路可以提供稳定的1V 输出。 但我担心这是一个巨大的风险我的 systme。

    1.我已经重新测量浪涌电流、输入电压为12V 时高达~1.6A。

    2.我已经尝试在随附的 Excel 中捕捉 PWM 信号,希望您能从中获得足够的提示。

    3.是的,我有一个 FPGA 和它的电容器作为电路的负载。

    "DIFFO"和"R66"的波形、也位于随附的 Excel 中  

    谢谢。

    Alex。

    e2e.ti.com/.../VCCINT_5F00_fail_5F00_symptoms.xlsx 

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    尊敬的 Alex:  

    我认为电路板具有过大的输出电容。 您可以移除560uF 并尝试吗?

    此致

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    尊敬的 Mahmoud:

    由于我的电路板非常大、很难取下电容器、因此我将最后选择破坏性触摸。

    因为我的 PMP9444设计参考以及它在原理图中已经具有560uF、所以我不认为这是问题...

    此致、

    Alex。

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    尊敬的 Alex:

    看起来在上电时存在过流。 这就是我考虑过大电容的原因。 电感器的额定电流如何?

    此致