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[参考译文] TPS55289:PFM 模式下的输出纹波非常大

Guru**** 2390755 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。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1386203/tps55289-very-big-output-ripple-in-pfm-mode

器件型号:TPS55289

工具与软件:

您好!

我在输出端遇到非常大的输出纹波电压。

当我使用 FPWM 模式时、它有很大的不同、与 PFM 模式相比、RIEL 非常低。

我添加了2张输出电压的示波器图片。 两者均为12V/V 100 mA

PFM 模式下为上述

一些缺点

但概率是效率为 ver、在这个模式下非常低。 在无负载的情况下、电路消耗的60 mA 约为。

在 PFM 模式下、如果没有负载、则仅消耗几 mA

在200 mA 的最大功率负载下、使用 PFM 模式。

为什么会产生这么多纹波? 增加输出容量似乎没有帮助。

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    Johan、您好!

    感谢您联系我们。 IC 模式下的输出电压纹波高于 FPWM 模式下的输出电压纹波是 PFM 正常行为。 您可以观察电感器电流波形。 在 PFM 模式下、每个开关周期中的电感器电流纹波高于 PWM 中的电感器电流纹波、从而导致了高电压纹波。 要优化纹波、请尝试以下建议。

    1.添加更多输出电容。  再添加3-4个10uF 电容器、查看其是否更好。

    2.降低环路交叉频率。 将 R55更改为10k、查看结果是否更好。

    关于原理图、

    1.建议在 Vout 引脚中添加一个0402 0.1uF 陶瓷电容、并使其尽可能靠近 IC。

    建议在 SW1和 SW2中添加 RC 缓冲器(330pF+2 Ω)。

    3.建议使用 II 型补偿。

    此致、

    Mulin

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    感谢您的建议。 我将尝试您的建议。 实施这些建议可能需要一些时间。

    我会给你回复的。

    问题:我看到输出纹波有很大差异。 FPWM 模式下约为150mV、PFM 模式下约为1.9V。 这种巨大的差异真的是正常的行为吗? 还是其他的东西也有问题? 此外,低频率的纹波和漂亮的三角形我发现可疑。

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    你好,我还没有执行你的建议,但我有一些新的图片。 粉色是 SW2信号

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    在 PWM 模式下是这样的。 可以看到、输出电压的纹波要低得多。

    不要太注意过冲。 我认为这是由于不良的探测

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    具有极轻负载(2 mA)

    您可以看到、开关停止很长时间(接近4ms)、输出电压显著下降、直到恢复(下降800mV)

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    Johan、您好!

    由于交叉频率很高、因此在 PFM 模式下、电感器电流斜升将远高于在 FPWM 模式下。 另外、由于输出电容器不够、大电感器电流会导致输出电压在几个开关周期内大幅增加。 输出电压降至正常水平需要一些时间。 因此、请听从我的意见。

    此致、

    Mulin

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    非常感谢。

    我遵循了您的一些建议、并且改进了很多。

    我无法遵循此电路板的所有建议。 我将构建一个新模块。

    向输出端添加电容确实有很大帮助。

    我没有空间只添加4个0805陶瓷电容器、因此我在现有电容器上焊接了一个47uF 的电解电容器。

    纹波大幅降低、现在仅约为50mV、但封装在 HF 噪声中。 我看到非常大的开关尖峰、我需要将其滤除。

    将 R55更改为10k 似乎没有任何作用。

    elco 的 ESR 不是很低、我测得它为0.67欧姆。 我会订购一个更好的。 在新设计中、我将使用4个陶瓷电容器

    改变线圈的电感是不是主意?  

    我在 VOUT 引脚附近添加了一个100nF 电容器,但没有看到变化。

    作为一个替代,我更改了频率,用一个板,从400 kHz 到1.8 MHz。 这也是一项改进、但当然、增加了开关噪声。

    我认为增加输出电容是最好的选择。

    由于电路板尺寸较小、因此很难构建缓冲器网络。 我将其运用到新设计中。

    另外、TI 计算工具针对50mV 纹波仅提供7.5uF、现在我们得到了10倍。

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    Johan、您好!

    很高兴听到您的更新。

    1.什么是 HF 噪声?

    添加 RC 缓冲器有助于降低 SW 尖峰。

    3、无需更换电感器。 确保电感器的 Isat 大于8A。

    4.我的一些建议是关于系统稳定性的、它看起来没有什么区别、但请按照我的建议操作。

    计算工具用于 PWM 模式。 此外、7.5uF 是有效电容、直流偏置 有效电容会显著降低。

    您对输出电压纹波有具体要求吗? 在低负载 PFM 模式下、您不必太在意它。 当负载增加并进入 PWM (CCM)模式时、效率会大幅降低。

    此致、

    Mulin