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[参考译文] TPS65400:SW2输出调节错误

Guru**** 2512595 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS65400

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/1388076/tps65400-sw2-output-regulation-error

器件型号:TPS65400

工具与软件:

您好!

我是 triyng、使用 TPS65400来生成4个独立电压、每个电压具有不同的调节;一般 Ioutmax = 0.3A、Vout = 7...9V。 Ic 通过 I2C 协议进行控制。

原理图作为图像附在后。 GND_POWER 和 AGND 在 IC 下方的一个点连接。

/resized-image/__size/320x240/__key/communityserver-discussions-components-files/196/5417.Immagine.png

带外部软启动的自动启动以及默认时序顺序和时序。 通过分压器1将所有开关频率设置为默认值。

TPS 的所有设置都是默认设置、但 我将在后面提到。

我现在面临的问题如下:启动后、所有4个输出电压都与默认 Vref (5.6V)正确;当我更改 Vref 值(改为48个十进制)时、降压1和2开始表现不佳、而降压 3和工作正常。

正确工作 Vout adìnd 开关:

  

所有这些测试是在稳压器输出上没有负载的条件下进行的。

由于我不需要在输出电流高于其他降压稳压器的情况下使用 buck1和2、因此我 尝试将 Imax 和 Gmps 设置为相同的值(2.0A 最大值、Isense 增益= 5A/V)。

这没有任何结果。  

接下来、我更改了工作频率、ROSC = 120k、开关的1.49MHz。

稳压器3和4仍正常工作、稳压器1已改进、稳压器2的问题与以前相同。

接下来、我更改了 R933 = 20k、 C935 = 56nF 以及 C936 = 15p 的值、从而匹配可正常运行的稳压器3和4的值。

问题仍然存在。 要让4个降压转换器以相同的方式工作、我还需要使用其他一些设置吗?

此处是在最后一个测试条件中将48设置为 Vref 时的 Vout 和开关捕获

Vout 似乎每20ms 停止一次、这可能与输出过载有关、但由于没有负载、我不确定。

补偿元件的设置是否存在一些问题?

谢谢!

Enrico Bonacini

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    尊敬的 Enrico:

    原理图具有极低的分辨率、我无法弄清楚值和电路。 您可以帮助重新上传一个高分辨率视频。

    BTW、您能否分享一些有关终端设备的背景信息、例如、如何使用 TPS6500、喜欢为什么供电?

    谢谢!

    BRS

    卢西亚

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    尊敬的 Lucia:

    这是原理图、希望这次能够正确上传。

    e2e.ti.com/.../TPS65400_5F00_EB_5F00_schematic.pdf

    在输出应用中、TPS65400的4个输出将为打印应用中使用的器件供电。

    现在、输出端位于开路连接器上。

    谢谢!

    Enrico Bonacini

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    您好!

    我还有一个问题:

    VDDG 电容器应该连接到 AGND 或 PGND? 因为在引脚说明中显示为 PGND、但在其他图中显示为 AGND。

    谢谢你

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    尊敬的 Enrico:

    (1)我快速浏览了您的原理图、发现电感器为33uH、这非常大、但不是必需的。  

    (2)我想向您澄清一下、什么是输入电压范围? 您的目标 Fsw、Vout1/Iout、Vout2/Iout2、Vout3/Iout3和 Vout4/Iout4是什么? 从原理图可以看出、4个输出电压均为7*0.6=4.2V、对吗?

    [报价用户 id="374038" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1388076/tps65400-sw2-output-regulation-error "]启动后、所有4个输出电压均正确(默认参考电压(5.6V)[/QUOT]

    (3)您是指默认 Vref 为0.6V 吗?  

    [报价用户 id="374038" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1388076/tps65400-sw2-output-regulation-error "]当我更改 Vref 值(十进制改为48)[/QUOT]

    (4)您计划变更到哪个 Vref?为什么?

    [报价 userid="374038" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1388076/tps65400-sw2-output-regulation-error "]一般情况下、Ioutmax = 0.3A、输出电压= 7...9V。[/quot]

    (5)再次确认、所有四个电压轨的目标 Vout 是多少? 电源电压、看上去是4.2V。

    谢谢!

    BRS

    卢西亚

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    尊敬的 Lucia:

    我答复的问题是:

    1)我使用了第页中报告的公式。 56数据表、纹波电流为0.3、产生33uH 的电感器(或多或少)、模型使用了 ASPI-4030S-330M

    您能建议一个要测试的配置吗?

    2) Vin 是17.0V (我检查后正确)、需要精确地设置 Vout。  

    启动时、所有输出均为7*0.8=5.6V (Vref 的默认值=0.8V);然后、使用 I2C 时、我们根据所需的电压设置每个 Vref。

    3) 3)默认 Vref 为0.8V、最小值为0.6V。

    4) 4) 我们将 从要为其提供正确工作电压的设备中读取数据、典型值将在7到9.5V 之间、然后设置 Vref 以匹配这些值。 使用实际的电阻器偏差、我们可以达到大约13V 的最大值

    5) 5)介于7和9.5V 之间的典型值。 此处始终存在 i2c 控制。

    我添加更多信息:

    -我们设置的所有信道具有相同的频率(频率/1 ),相同的 GMP (5A/V )和相同的最大输出电流(2A)

    -我认为电感器在设定的开关频率的限制值(180k 电阻=> 1.009MHz ),所以我把开关频率增加到1.49MHz (120K 电阻)

    这似乎改善了通道1的行为。

    -我尝试对稳压器3和4施加负载,结果良好,9.5V 与16欧姆负载正常工作,改变 Vref 与不同的值,稳压器正确调整

    -调节器1似乎正在工作与增加的频率,但我不确定它是足够稳定.

    -调节器2只能在默认 Vref (0.8V)无负载时正常工作。 如果施加负载(仅限50mA)、则电压完全未调节。

    如果没有负载、Vref 增加的幅度会超过存在前一个图像的行为。 TH 切换仅工作几毫秒、然后停止。

    状态寄存器仅报告通道2 PGOOD 为 NOK、但不会标记其他位(例如过压、过流或温度)

    我尝试修改了 VDDG 电容器到 PGND 的连接、未发生任何变化。 什么是 corret 连接?

    我尝试了修改 comp 值、重新计算1.4MHz、RC = 30k、Cc = 22nF、Croll= 10pF、Cff = 10pF。 输出仍然不良。

    您是否对稳压器的配置有一些建议?

    谢谢!

    Enrico Bonacini

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    尊敬的 Enrico:

    感谢您的反馈。 请让我检查一下。

    BRS

    卢西亚

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    尊敬的 Enrico:

    请按照以下指导进行调试:

    (1) TPS65400最大建议电压为18V。 在您的情况下、典型 Vin 为17V、接近18V 建议的最大 Vin 我建议您可以探测 VIN 电压、以确保没有明显的电压尖峰、这种尖峰可能导致 Vin 电压超过规格。  

    (2)再次确认您的目标 Vout1。 Vout2、Vout3、Vout4。 根据您的描述、四个电压轨的值为7~9.5V。

    (3) ×电感器:通常选择 L 值、使纹波电流为×满负载电流的0.1 μ H 至0.3 μ H。 我怀疑您使用的是实际负载、而不是满负载电流、以便获得电感器的值。 这可能就是您选择33uH 电感器的原因。

    (4)补偿电路

    (5)您也可以使用 Webench 工具、生成一个推荐的典型应用电路。

    https://www.ti.com/product/TPS65400?keyMatch=TPS65400&tisearch=search-everything&usecase=GPN#design-tools-simulation

    BRS

    卢西亚

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    尊敬的 Lucia:

    1)我检查了输入电源轨、在许多测试中、以 stat-up Vin max = 17.7V。 我将输入电压降低到了16.2V

    2) 2)正确

    3)对于电感器的选择,我用0.3A 作为电流,x0.3为 DIL,所以 DIL 在公式= 0.09A ;使用17Vin ; 8.4Vout 和1.48MHz 我得到31 uH =>33uH 大约 在使用16.2V 时、所选电感为30uH => 33uH

    是这样吗?

    4) 4)我在 SW2的默认配置(GMP 10A/V)中使用了使用 SW1和 SW2的3类补偿计算的值:  

    RC = 14k Ω=> 15k Ω;Cc = 39.99nF => 39nF;Croll = 21.42 pF => 22pF;Cff = 8.9pF => 10pF

    现在、使用默认 Vref SW2时、它能够在负载为17 Ω 时正常工作。 但是、如果我们在同样无负载的情况下提高 Vref、则会出现不良调节。

    下面是工作不良的 Comp 节点(粉色)(Vout 浅蓝色):

    您能解释一下这种行为吗?

    我试图更改电阻分压器以获得具有0.8Vref (120k;15k)的7.2V 电压、结果仍然相同。

    Vout 约为7.0V =不稳定;Vout = 5.6V 良好工作。

    5)我尝试了 Webench 工具,它报告了奇怪的结果:

    e2e.ti.com/.../8625.WBDesign5.pdf

    2mH 的电感器为奇数... SW3和 SW4的值与我现在正确工作的值类似、但对于 SW1和 SW2、它进行不同的计算、这是为什么? 名义上、所有内容都设置为相同。

    SW1和 SW2的计算方法不同?  相对于另一个 SW、它们是否具有额外的杂散电容?

    此外、VDDG 的旁路电容器的正确连接是什么?

    我将尝试返回旧的反馈值(120k 20k)、然后尝试2类补偿。

    谢谢!

    Enrico Bonacini

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    尊敬的 Enrico:

    我会检查您的反馈、并在下星期一之前与您联系。

    BRS

    卢西亚

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    尊敬的 Enrico:

    对于电感器、您可以使用满负载电流、对于 Buck1、2、3、4、该电流为4/4/22。 使用实际的输出电流。

    对于调节问题、我很好奇、在理论上、Vout 设置为5.4V/7.2V。 但如果从波形中读取、输出电压值将大于5.4/7.2V (通道2 2V/div)、对吗? 您可以帮助以相同的波形探测 VOUT、SW 吗?  

    您可以首先检查在更改电感器后该问题是否仍然存在。

    还有 BTW、您可以向我发送高分辨率的示意图吗? 我曾尝试下载它、但看起来分辨率很低。

    BRS

    卢西亚

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    对于 VDDG 连接、如《TPS65400用户指南》的布局示例所示、它与连接 VDDA 的电容器和连接 VDDD 的电容器共享同一接地。

    BRS

    卢西亚

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    尊敬的 Lucia:

    感谢您的反馈。 那么、您认为我可以使用电感值10uH、举例来说? 由于这会增加电感器电流纹波、对于我的低负载(例如我的负载)、它不应该使采用 DCM 的转换器工作?

    原理图中以高分辨率显示。

    e2e.ti.com/.../ikm1800i_2D00_2ph_5F00_ns23_5F00_0_2D00_test.pdf

    关于输出电压调节、是的、在我发布的图片中、输出电压设置为7.2V、但它"受损"调节、输出电压开始移动。

    在接下来的几个小时里,我将提供更多的图片。 基本上、当输出电压出现上升行为时、开关开始起作用、然后在 COMP 引脚下降时停止开关、如我发送给您的上一张图片中所示。

    我认为这是补偿问题、但我不能说是什么原因。 您认为它对降低斜坡补偿有帮助吗?

    对于 VDDG 连接来说可以。

    Enrico Bonacini

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    尊敬的 Lucia:

    这里、我用电阻分压器120k 15k 固定了输出、具有默认 Vref。 通过我的测试、我发现输出行为没有区别:

    黄色:COMP;蓝色:输出;紫色:SW

    VOUT 应为7.2V、但输出会"移动"很多。

    COMP 引脚似乎"停止"、因此开关被阻断。

    如何设置新的 comp 值? 是否建议了 RC Cc Croll 的最大值?

    谢谢!

    Enrico Bonacini

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    您好!

    看看 SW2的 SS 引脚。 它永远不会像其他稳压器那样达到稳定的值。 它总是被停止和恢复。

    从数据表来看、此行为似乎重新排列为反馈引脚的 OVP 或 UVP。

    我的反馈电阻器值是否偏高?

    谢谢!

    Enrico Bonacini

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    您好!

    我想现在的问题是 VFB 进入 OVP 或 UVP、观察 FB 引脚稳压器2、可能会看到近200mV 的振荡。

    这也存在于 SW1上的较小振幅中、但存在于 SW3-4上。 这种噪声会通过降压转换器的开关产生。

    我可以看到 SS 永久循环、而不改变其最终值。

    奇怪的是、该噪声在反馈的上部电阻的输出电压上不存在。

    此处蓝色是输出、绿色是反馈:

    交流耦合0.2V/div

    对不起该图像、但我必须更改示波器。

    反馈噪声远高于电阻分压器输入端的噪声。 它能否在 IC 中创建?

    谢谢!

    Enrico Bonacini

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    尊敬的 Enrico:

    请让我核对您的问题、并在此期间提供反馈。

    BRS

    卢西亚

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    尊敬的 Lucia:

    您是否有一些解决方案可供提供?

    该问题仍然存在、反馈节点噪声过大、导致 OVP/UVP 并持续重启。 我尝试了在 Vout/Vfb/Vin 和 Pvin 上放置电容器滤波器。 到目前为止、他们都没有工作。 如果我看看示波器、会发现信号更好、噪声更小、但输出仍然无法正常工作。

    我需要在内部寄存器配置中进行一些更改吗?

    如果您愿意、可以通过电子邮件继续。

    谢谢!

    Enrico Bonacini

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    尊敬的 Enrico:

    很抱歉我迟到了,因为我今天已经满员了。 但我今天将尽力向您提供我的反馈。 BTW、您能否将您的布局发送给我以供审核? 我想再次检查布局中 fb 引脚的任何噪声耦合。  

    感谢您的理解。

    BRS

    卢西亚

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    尊敬的 Lucia:

    我可以发送 partil 布局、但我更喜欢通过电子邮件来发送。

    我了解了最新信息、我们找到了有效的解决方案。 我们已将输入电压降低至12.3V、而无需对我在第一个回复中所附的原理图进行任何更改。

    我们刚刚增加了开关节点的占空比、现在它可以正常工作、同样在 Vref 差分电压下使用负载(0.4A)...

    这个问题的原因仍然是缺失的。

    你有理由吗?

    谢谢!

    Enrico Bonacini

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    尊敬的 Enrico:

     当 Vin 较高时、您是否可以尝试使用较低的开关频率(例如更改为600kHz)? 我想确认一下它是否与准时限制有关。

    谢谢!

    BRS

    卢西亚

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    尊敬的 Lucia:

    我已经尝试使用834kHz (220k 欧姆)、结果很差。 处于限值状态的 SW1稳压器使其行为恶化。

    Enrico Bonacini

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    尊敬的 Enrico:

    我将向您发送一封电子邮件、以便查看布局。 谢谢你。

    BRS

    卢西亚