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[参考译文] TPS53318:TPS53318 -如果输出上有负载的话、无输出电压

Guru**** 1831610 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS53318
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/1434267/tps53318-tps53318---no-output-voltage-if-there-is-a-load-on-the-output

器件型号:TPS53318

工具与软件:

我们在 诸如 WEBENCH 之类的新电路板上设计了 TPS53318、创建了输入电压为12V、输出电压为3、3V @ 4A 的原理图

如果输出开路(空载)、则输出端为3、3V。 如果负载为10欧姆(330 mA @ 3、3V)、则输出较低、看起来如此:

我们测量了许多信号、我们认为 VREG 不正常-它从5V 下降到4V、然后 IC 针对400 µs 关闭、输出电压下降。。。

但是、VREG 降至4、0V 的原因是什么? 该引脚上只有一个1 µF 电容器(MLCC)。

我们认为引脚4上的升压电压并不适用-它的电压电平为0V (或最小负电压)和12V (与输入电压相同)。

您能否查看原理图、是否有任何问题或 VREG 下降的原因可能是什么?

此致

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    嗨、Michi  

    什么是有效的输出电容、您还可以提供布局吗

    谢谢你

    救世主

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    您好!

    此板上的有效输出电容为3 x 10 µF MLCC。 我们使用额外的100 µF Elko 对其进行了测试、但更糟糕的是、提供的输出电压更低。

    在与所有其他板结束时,输出电容将~500 .. 1000 µF MLCC。

    12V 输入电压通过两个分流器 R410 || R411。

    顶层具有以下信号布线:

    在底部几乎只有 GND (顶部元件的左侧用于 放置方向-右侧仅底部具有 GND 平面):

      

    此致

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    Michi.
    1.能否检查电感器电流、如果是330mA 或者更高的电感器电流。 这可以帮助我们了解是否有其他电流被拉出 、您还可以检查输入电流。

    2.是否可以检查 BOOT 引脚和 BOOT 电容器是否有泄漏路径

    3.由于 Vreg 以4V 到5V 的电压脉动,所以会消耗更多的电流,所以您可以检查焊接和任何短路路径  

    谢谢你

    救世主

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    嗨、Michi

    不同电路板上是否有其他器件正常工作、如果这样、 您可以进行 A-B-A 交换 查看此问题是否仍然存在。

    谢谢你

    救世主

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    我们有5个板、并测试了2个具有相同效果的板。 我们没有电路板通过大于500 mA 的电流提供3、3V 电压。

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    您好、Michi:

    救主将在几天内作出回应。

    谢谢!

    Calan

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    您好!

    精确匹配您的点。

    1.) 这并不容易、我将尝试插入一个分流电阻器来测量从开关 IC 流入电感器的电流。

    2.) 使用99nF (100nF MLCC 电容器)测量引导电容器。 围绕升压引脚4和升压电容器进行的焊接看起来不错、没有漏电路径可供查找、通过进一步的测量、我们可以看到、引脚4上的升压电压看起来不错。 您可以在以下示波器图中看到不同条件下的更多信息。

    3.)  VREG 引脚18和 VREG 电容器 C408周围的焊接情况良好、没有漏电路径可找到。 通过进一步的测量、我们可以看到 、3V 的输出电压与0之间的电流比较正常。 300 mA、但如果电流更高(比400 mA 更小)、输出电压将会击穿。

    VREG 电压 取决于  输出 负载。     输出 负载越高、   VREG 下降越多:
    输出电流0..150 mA:Vreg = 5V 或接近5V
    输出电流200 mA:Vreg = 4、66V
    输出电流250 mA:Vreg = 4、44V
    输出电流300 mA:Vreg = 4、27V
    输出电流350 mA:Vreg = 4、18V
    输出电流400 mA:VREG = 4、63V (高于使用250 mA / 300 mA / 350 mA 时的输出电流、但 VREG 在4、27之间波动。 5.25V)

    使用400 mA 时的输出电流是可能的最高电流、如果我们仅将输出电阻器减少一点点、则输出电压将降至0、6V

            即使      除了  1 µF  容量 ( 额外 负载)外没有任何连接、VREG 崩溃的原因可能是什么?

    以下具有不同输出电流的示例电路、

    • 通道1黄色(输出电压3、3V)
    • 通道2红色(VREG 电压)
    • 通道3蓝色(引脚4处的 VBST)

    50 mA 负载:

    100 mA 负载:

    150 mA 负载:

    200 mA 负载(VREG 降至4、66V):

    250 mA 负载 (VREG 降至4、44V):

    300 mA 负载 (VREG 降至4、27V):

    350 mA 负载 (VREG 降至4、18V):

    400 mA 负载  (VREG 在4275..5、25V 之间波动):

    在400 mA 负载下进行相同的测量时发生 OSCi 偏移、以获得更好的分辨率。

            即使      除了  1 µF 容量 (无 额外 负载)外没有任何连接、VREG 崩溃的原因可能是什么?

    我们 需要           尽快找到这种影响/故障的原因      可靠地修复它因为   一个  系列  出现。 如果无法做到这一点、我们将用另一种类型的 竞争对手替换可轻扫的 IC。

    我们  期待  收到 及时的 反馈  支持

    此致

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    您好!

    救世主目前正在进行这项工作,并将在下周作出回应。

    谢谢!

    Calan

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    我们有5个板、所有板具有相同的影响/故障...

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    这个问题更具理论性。

    如果电感有内部短路、那么 在没有连接外部负载的情况下、只有3.3V 的低输出负载是可能的(约为400 mA)并且内部 LDO 的 VREG 电源电压下降、那么我们的影响可否解释清楚吗?

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    嗨、Michi

    1.内部电感短路是什么意思?

    2. 您还能检查一下 C408 Vreg 电容的额定电压和电介质,它的额定电压至少应为10V ,并且 S6V 或更好的电容。 如果它是6.3V X5R、则在5V 时可能没有足够的电容来供 LDO 使用

    3.我的第一个想法是40mV 的纹波注入回路加上 VOUT 上的纹波可能会导致 触发 OV 或 UV 保护和关闭输出电压。

    4. 纹波注入产生了240m Ω 的闭环输出阻抗、因此它确实无法承受很大的输出瞬态。 环路带宽可能非常接近 LC 谐振频率。

    5. 您可以  尝试将 R400从1.5kOhm 增加到6kOhm 来减少纹波注入、减少 FB 纹波、并增加环路带宽

    6. 接地平面不应延伸到外露散热焊盘的过孔、因为外露散热焊盘是器件的主要电源接地连接、用于与内部接地平面建立牢固连接

    谢谢你

    救世主