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[参考译文] TPS564242:在无负载且具有特定输入电压范围的情况下、会消耗过多功率

Guru**** 2384950 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS564242
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/1375932/tps564242-draws-excessive-power-under-no-load-with-certain-input-voltage-ranges

器件型号:TPS564242

工具与软件:

我们正在低功耗电池器件中使用 TPS564242来为一些伺服系统打开稳压电源。

我们的电路基本原理、与产品说明书应用示例基本吻合、非常接近。 PCB 布局、虽然并不完美、但我认为位于具有实心接地/电源平面的4层电路板上非常好。 VIN 引脚1附近有一个100nF 电容器、但较大的大容量电容器距离较远(电源平面上为7mm)。

该电路旨在产生大约6V 的输出、输入电压范围高达12V。 但我们使用较低的电池电压工作、并使用台式电源对改变输入电源电压进行了测试。

在输出端有空载且启用 TPS564242的情况下、我们通常会看到消耗的电流可忽略不计、小于1mA。 然而、在特定的电源输入电压下、电路接管70mA。 例如、如果我们使用5V (实际上高于95%开关限值)或12V 的电源运行、则没有问题。 但在6.9V 和7.2V 之间、该电路接管了70 mA。 这是在使用 Wuth78438356022HT 2.2uH 电感器时发生的情况。

我们最初使用不同的2.2 μ H 电感器(APV APH0420T2R2M)、并且在更大范围的输入电压下获取高电流。 有趣的是、将示波器(x10)连接到 SW (PIN2)后消除了该问题、因为只需将一根2cm 的导线焊接到 SW 上即可。

根据 SW 引脚上的寄生效应、TPS564242似乎正在进入某种形式的振荡。 我正在考虑在 SW 与接地之间连接一个小型 pF 电容器(或 RC 缓冲器)。

这是否是 TPS564242的已知问题?

对此有何看法?

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    Terry、您好!

    感谢您的咨询。 我们将在这些日子里检查并回复您。 谢谢!

    BRS

    卢西亚

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    Terry、您好!

    您能否测量 SW 波形以便让我清楚地看到情况? 您需要上传原理图和布局供我审阅。 谢谢。

    此致、

    Shipeng

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    在原理图和 PCB 布局上、尽管我已将它们添加到此论坛条目中。 在这里、它们再次/

    PCB 布局显示了顶部铜和第一个接地层(4层电路板)。 电路板背面还有一个接地平面、第2层是电源平面。 C2右下角是输入22uF 陶瓷电容器。 可以有更好的接地到 GND 引脚...

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    这是 SW 的一些示波器迹线。 我必须获得也使用高电流时出现行为错误的示波器迹线。

    上电期间:

    正常运行@ 6V 输入、空载、< 1mA 功耗。

    单脉冲:

    在高电流运行@ 7V 输入期间、50 mA 耗电量

    在高电流运行@ 7V 输入期间、50 mA 电源使用量为160us

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    实际上、考虑到布局、您是否认为从 SW 到 FB 布线的耦合可能是问题的罪魁祸首?

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    考虑到 FB、我对电路讲了一点。 我在 R9上放置了一个47 pF 电容器、这在7V 输入电压电平附近显著降低了电流使用。 (还将电容放置在 R10 DID 上)。 有趣的是、在7V 左右的电压下的电流使用量仍增加了约4 mA、然后在7.2V 电压下急剧下降。

    低于6.8V 时、SW 信号如下所示:

    7.2V 时:

    看起来 TPS564242在这一点上处于切换模式、电流使用量在7V 标记附近更高。 增加的开关电流可能会导致 SW 向 FB 引脚(使用我的布局)耦合的电容更大、从而导致不稳定。 有意见吗?

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    Terry、您好!

    有。 FB 布线很长且靠近 SW 节点、因此噪声会耦合到 FB 引脚、从而导致不当行为。 因此、如果您放置一个47pF 电容器、那么噪声会被过滤、情况会变得更好。

    C10的 GND 端子远离器件的 GND 焊盘、因此去耦功能较弱。 请参阅我们的 EVM 电路板布局布线参考。

    而您的输入电容器不够。 您需要在 C10附近放置两个10uF 电容器。

    此致、

    Shipeng

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    谢谢。 实际输入电容为44uF (2 x 22uF)、尽管距离为7mm 但连接到相当坚固的接地/电源平面。 我将默认添加47pF、移动 FB 线、旋转 C10、并为引脚3和4提供更好的接地连接。 非常感谢。