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[参考译文] TPS62932：稳压电压高于预期、并且存在瞬态负载问题

admin
Guru**** 1506490 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS62933, TPS2121, TPS62932, TPS62933EVM
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/1335034/tps62932-voltage-regulated-is-higher-than-expected-and-transient-loads-problem

器件型号：TPS62932
主题中讨论的其他器件：TPS2121、 TPS62933EVM、TPS62933

您好、TI 团队、

我 设计了一个带有电源多路复用器(TPS2121)的系统、该多路复用器在 USB 的+5V 和变压器的+19V 电压轨(原理图中名为+18V)之间选择电源(分析起来似乎稳定)。

附加后、您可以看到电气原理图。

TPS2121按预期工作。 TPS2121选择向 TPS62932供电、从而将其转换为3.3V 电源轨。 3.3V 电压轨(用于为微控制器和其他电路供电)规格为：最大电流为1A、最大  输出 纹波为100mV。

当多路复用器 TPS2121通过 +5V_USB 向 TPS62932馈送时 、所有器件均能正常工作。 当 TPS2121 以 +18V 向 TPS62932馈电时、就会出现问题：

-1：测得的+3.3V 输出电压轨为3.8V (远高于预期的3.36V)  

-2：当微控制器+3.3V 轨的下游被编程为一个测试固件打开和关闭一个50 mA LED 时、+3.3V 输出在电流消耗增加和减少频率之后显示一个200mV 的纹波(当 LED 打开时、 输出到3.6后,当 LED 关闭时,输出返回到3.8V ). 本例中的+18V 电源轨输入显示了一个60mV 的纹波、但是我认为 TPS2121应该处理这个问题。

有人可以帮助我解决这些问题吗？

谢谢

亚历山德罗

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    TI__Guru**** 1506490 points
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    您好，亚历山德罗

     68uH 的电感值过大。 请 使用 大约6.8uH 的电感器并查看它是否起作用。

    如果问题仍然发生、请捕获 SW 波形和 Vo 纹波。

    谢谢、此致。

  • 0
    TI__Guru**** 1506490 points
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    尊敬的 GUI He：

    感谢您的回答。 我将尝试使用大约6.8 μ H 的电感器、然后提供反馈。

    您能告诉我为什么我应该降低电感器值吗？ 电流纹波会随着值的增大而减小、同时 Vout 纹波也会减小。

    原因可能是、使用较大的电感值时、会减慢 Vout/Vin 实际传输的频率响应、从而降低 L-C 网络引入的 fp？

    感谢 您的支持、

    亚历山德罗

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    TI__Guru**** 1506490 points
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    您好，亚历山德罗

    您能否分享 SW 和 Vout 的波形？  

    谢谢！

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    TI__Guru**** 1506490 points
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    尊敬的 GUI He：

    下周二我将进入实验室:我将捕获波形,我将向您提供最新信息。

    同时、 关于 我先前帖子中的理论问题：

    "您能告诉我为什么我应该降低电感器值吗？ 电流纹波会随着值的增大而减小、同时 Vout 纹波也会减小。

    原因可能是、随着电感值的增大、我降低了 Vout/Vin 实际传输的频率响应、从而降低了 L-C 网络引入的 fp？"

    您能回答一下吗？

    感谢您的支持、

    亚历山德罗

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    TI__Guru**** 1506490 points
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    您好，亚历山德罗

    很抱歉迟到了回复。 你有任何关于这一点的波形吗？  

    谢谢、此致/

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    TI__Guru**** 1506490 points
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    尊敬的 GUI He：

    正如您建议的那样、我已将电感器更改为6.8 μ H、但问题仍然存在。

    附加后、您可以看到 VOUT (黄色迹 线)和 SW (紫色迹线)的波形：SW 似乎没有切换、 VOUT 跟随 SW 引脚从3.8V 跳到4V。

    在第二个屏幕中、您还可以看到绿色的 VIN 波形(约19V、相当稳定)。

    我还发现、在输出电压上插入最小负载(100欧姆、因此约为30 mA 负载) IC3开始正常工作、输出电压大约为3.3V。 

    因此、对于 IC3来说、低电流条件似乎是一个问题。 输出电压吸收的电流约为10 mA 介质(通过在输出电压上连接 PWS 来测量);下游有一个具有基本固件的微控制器,该固件定期(每秒)驱动两个 LED(部件号:LTST-C150YKT)。 
    它们具有80 mA 的峰值电流。 

    我还连接 SW 引脚在100 0 Ω 负载下的波形：通过放大 SW、我可以看到在电感电流达到零且尚未启动下一个开关周期的死区中存在大量振铃的 DCM 行为。 
    如何减少失真？ 

    您能帮助我解决这两个问题吗？ 

    感谢您的支持 
    亚历山德罗

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    TI__Guru**** 1506490 points
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    您好

    我刚拿到 TPS62933EVM、并在该 EVM 上进行了测试。 将 R4更改为41.2k 以设置 Vo=3.3V。

    然后、我在不同的 Vin/Iout 下测试了输出电压：

    输入电压=5V 输入电压=19V
    输出电流/A 输出电压/V 输出电流/A 输出电压/V
    0 3.39 0 3.37
    0.01 3.38 0.01 3.37
    0.1 3.37 0.1 3.36
    1 3.36 1 3.36

    SW (CH3)、Vo (CH1)波形如下图：

    ：

    您能否检查 当 VIN 从+19V 电源轨馈电时、TPS62933的 Vout 侧是否可以施加任何电源？

    对于问题：  

    1) TPS62933具有最小峰值电感器电流限制(数据表中规定为0.75A)、在每个开关周期中、IL_PEAK 至少为0.75A、因此在轻负载下、该器件将降低频率并且 Vo_RIPPLE 会高于 CCM 模式下的电流。

    2)死区时间内的振铃由 L 和 Cout 的谐振引起、这在 DCM 期间是很正常的、无需减少。

    谢谢、此致。

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    TI__Guru**** 1506490 points
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    尊敬的 GUI He：

     VOUT 的下游电路 对于两种 VIN 情况(+5V 或+19V)是相同的；我不会期望有不同的行为。

    我连接 输出电压的下行负载:一个 MCU IC5 ,一个 Lora 模块 U2(在睡眠模式下的电流),一个 RTC 模块(U3),它有一个备用电池(VBATT), 当3.3V 存在时不使用。

    此外、我发现、断开电路板的+19V 电源轨、并在此处应用具有+19V、1A 设置的外部 PWS、VOUT 工作正常。

    对此问题、您有其他建议吗？

    感谢您的支持

    亚历山德罗

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    您好，亚历山德罗

    您是否测量了电路板上的+19V 电压轨以及它是否是一个稳定的+19V 电源？  

    谢谢、此致。

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    尊敬的 GUI He：

    19V 看起来非常稳定。 我重新连接上一条消息的图片、您可以在其中看到绿线上的+19V 电压轨(C3)：最大波纹约为+1V。 在图片中、 VOUT 是黄色迹线、 SW 是紫色迹线：SW 不切换、 VOUT 跟随 SW 引脚从3.8V 跳到4V。

    如上所述、 如果我在   其3.3V 输出上施加100欧姆的负载(因此输入了33 mA 电流)、TPS62932可以正常工作。

    对此问题、您有其他建议吗？

    谢谢！

    亚历山德罗

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    您好，亚历山德罗

    我同意您的看法、即 软件似乎没有从波形中切换看到。 SW 电压跟随 VOUT。 在我附加的波形中可以看到、在 EVM 上不会发生这种情况。

    您能否禁用 TPS62932 (通过一个100k 电阻器将 DN 连接至 GND)、看到当在板上施加+19V 的输入电压时、3.8V 的输出电压是否会保持不变？ 我想检查 PCB 上是否有其他路径可以提供 Vout。

    谢谢、此致。  

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    尊敬的 GUI He：

    我发现了问题：在  TPS62933EVM 的+5V 电压轨和+3.3V 输出之间有一个低阻抗路径。

    您可以看到原理图中发生这种情况的部分：D1连接在 THVD1406DR 收发器的 R 引脚上、创建+5V 和+3.3V 之间的路径。

    我认为一种解决方案  是将 THVD1406DR 的电源更改为3.3V。

    或者可以在 R 和 D1的阳极之间添加一个串联电阻来构成分压器。

    这是解决方案吗？

    感谢您的帮助

    亚历山德罗

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    您好，亚历山德罗

    请让我检查一下、稍后再回来。

    谢谢、此致。

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    您好，亚历山德罗

    很抱歉、我不是很确定 TVD1406的配置、您可能需要咨询有关  TVD1406的专家、了解如何避免+5V 传递到+3.3V。

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    TI__Guru**** 1506490 points
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    尊敬的 GUI He：

    好的、我可以等待该主题的答案、或者我应该创建一个新问题？

    谢谢

    亚历山德罗

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    TI__Guru**** 1506490 points
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    您好，亚历山德罗

    您可以创建一个关于  TVD1406的新主题。 系统将自动对齐相应的产品专家。

    谢谢、此致。