This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TPS54340:TPS54340瞬态负载响应下的问题。

Guru**** 2390755 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54340, LM25011

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/1449895/tps54340-issue-at-the-transient-load-response-of-tps54340

器件型号:TPS54340
主题中讨论的其他器件: LM25011

工具与软件:

你好

 

我们在 TPS54340的瞬态负载响应方面面临问题。 从0A 转换到2A 的输出负载电流。 TPS54340的输出从5V 降至4.2V。

您能提出任何解决方案吗? 这是我们暂时继续使用的设计。

 

如下所示的设计参数、

决定

平均值

输入电压、Vtyp。

24 V

输入电压、Vinmax

28.8V

输入电压、Vinmin

11伏

TPS54340的输出电压

5V

最大输出电流、Iout

凌晨3点

Δiout 电流变化、Δ I

0A 至2A

引脚:TPS54340的 RT/CLK

200千欧

引脚:TPS54340的 FB

R1 = 66千欧和12千欧

主要参数

12uH、5.9A

输出电容

22uF || 22uF || 22uF

总输出电容:66 μ F

-条件:输入电压为24V,输出电压为5V,瞬态负载电流为0A 至2A。

我们观察到的波形如下所示

 

此致、

Virendra

  • 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。

    您好、 Virendra

    请填写适用于器件的快速入门指南。 您可以在此处找到它 SLVC452计算工具|德州仪器 TI.com

    谢谢你

    此致

    Onkar

  • 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。

    HII Onkar、

    我已附上该工作表、下面是原理图的部分作为参考、  

    此外,我已经用 Cout 测试了这个电路:132 uF 和176 uF ,但有同样的行为。

    此致、

    Virendra

    e2e.ti.com/.../1050.TPS54360_2D00_361FAMILY_5F00_CALC_5F00_TOOL_5F00_REVE.xls

  • 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。

    您好、Virendra

    感谢您分享原理图和快速入门。

    输出电容器第一级后的 L4会降低转换器的瞬态性能。 L4的用途是什么? 是否能够进一步减少纹波?

    您可以尝试减小 L4值、看看它是否改善瞬态行为。 此外、还可以增加环路的交叉。 目前约为10kHz、您可以从该数字开始、并尝试增加到40kHz、看看它是否能提高性能。

    您可以使用 计算器的以下部分来获取组件的起始值。

    如果这有帮助、请告诉我。

    谢谢你

    此致

    Onkar  

  • 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。

    您好、Onkar:

    感谢您的答复。

    1. L4用作滤波器。 通过降低 L4值和移除 L4 (短 L4)来检查响应、未观察到改进。 W/F 供您参考

     

     剩余的结果我将很快分享。

    此致、

    Virendra

  • 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。

    您好、Virendra

    下冲的目标是什么? 目前下冲约为10%。  

    当您获得改进的交叉效果时、请告诉我  

    谢谢你

    此致

    Onkar

  • 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。

    Hiii Onkar、

    感谢您的答复。

    观察到交叉频率20kHz 和40kHz APx 处的行为相同。

    1. 对于0A 至2A 瞬态负载 à 输出电压从5.3V 降至4.240V、压降为1.06V
    2. 观察的波形:

            

         3. 在交叉频率:20kHz 和40kHz 下检查组件值

            

    由于0至2A 瞬态负载期间出现大约1V 的压降、导致另一个电路重新启动。

    为避免这种情况、我们需要将下冲降至0.1V、即1%到2%。

     使用 TPS54340是否可以实现?

    此致、

    Virendra Sutar

  • 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。

    您好、Virendra  

    1 - 2%非常严格、但使用  TPS54340应该是可以实现的。 要获得1%的下冲、您需要输出大于 85uF 的电容。 考虑到直流偏置降额、所需电容值将大于125uF。

      

    在这里、我考虑使用 Murata 的22uF、10V、X7R 电容器进行降额计算、下面是其典型降额曲线。

    为了满足纹波要求、您还需要更高的电容。 我建议您重新计算所需的输出电容并相应地选择电容器组合。 此外、重新计算补偿元件、因为这些元件将随电容值而变化。

    我假设 您在执行上述测试时 L4已被移除。 如果情况不是这样、请确认。  

    谢谢你

    此致

    Onkar

  • 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。

    Hiii Onkar、

     

    我已经测试了 Cout = 132uF 和176uF (22uF 并联组合)的电路

    我通过考虑以下数据表和参数公式计算了这些值

    补偿值、如以下原理图所示

    但得到相同的响应。 (L4被移除)

    Cout = 132uF

    Cout = 176uF

    谢谢你。

    此致、

    Virendra

  • 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。

    HII Onkar、

    您是否可以通过考虑电流原理图来建议所需瞬态响应的元件值、 这将非常有用  

    我还签入了 WEBENCH 工具

    此致、

    Virendra

  • 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。

    您好、Virendra

    您能否在实验中执行以下步骤?

    1. 而不提供0至2A 的负载阶跃。 将负载阶跃设为0.05A 至2A
    2. 固定输出 电容的区域 大约200uF、然后看看它是否会改善响应。 请注意考虑所需的直流偏置效应实际值 负极端子 功耗将高于此值。 您也可以尝试使用电解电容
    3. 选择大约1.1nF 的 C19 (Ccomp)值并将 R4 (Rcomp)的值从10k 更改为70k、以查看是否可以改善响应。 您可以尝试在提到的范围内选择5 - 7个 R4值。  
    4. 添加大约1.1nF 的前馈电容器(Cff)、然后查看它是否会进一步改善响应。 尝试2-3个不同的 Cff 值、以检查其对响应的影响。 请注意、Cff 应与顶部反馈电阻并联。 如果可能、您可以短接 R3并将 CFF 并联至 R23。 在本例中、R23需要大约66k

    测量 每个阶跃和不同元件值变化时的下冲。 请告诉我该实验的结果。

    谢谢你  

    此致

    Onkar

  • 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。

    您好、Virendra

    有任何相关更新?

    我知道我建议了很多实验步骤。 然而、考虑到严格的瞬态要求、没有其他方法可以解决这一问题。  

    在您完成实验后、请告诉我。

    如果我们的应用不需要恒定开关频率、并且上述实验未产生任何富有成效的结论、您可以考虑 COT 或迟滞控制。

    谢谢你

    注意

    Onkar Bhakare

  • 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。

    您好、Onkar:

    很抱歉响应延迟。

    根据建议检查电路、观察结果如下:

    -条件1 :固定电容为220uF ,( L4短)和 Cff 1nf 和0.22uF

    -观察:

    1.在这种情况下、启动时间为0V 至5V 以上  

    2.瞬态负载为0到1A 时的行为

    结果:没有改进

    -条件2:固定电容为220uF 的电容,( L4短)和 Ccomp : 2nF, Ccomp 2 : 10pF: 30kohm,(也尝试不同组合的 Comp 部分)

    -观察:在0到2A 暂态响应。 观察到的压降为5.235V 至4.771V、即0.464V  

    Result :最初瞬态响应下降时为 apx。 1V、但现在它是0.464V、但仍然未实现预期压降(即0.100V)  

    此致、

    Virendra

  • 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。

    您好、Virendra

    感谢您分享波形!

    改善瞬态响应的 Cff 值是多少?

    此外、您之前能否在确保转换器具有最小负载后尝试应用负载阶跃。 在空载条件下、转换器将以脉冲跳跃模式运行、并且转换器的响应将减慢。 此外、在典型负载条件下、转换器的输出将处于高于标称值的值、因此、负载瞬变期间的骤降会更高。

    尝试实施此功能-  

    [报价 userid="609061" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1449895/tps54340-issue-at-the-transient-load-response-of-tps54340/5575238 #5575238"]而不提供0至2A 的负载阶跃。 提供0.05A 至2A 的负载阶跃[/报价]

    另外、能否指出 Vout 的测量位置? 此处将会对布局和设置图片有所帮助。

    谢谢你

    此致

    Onkar

  • 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。

    以下是有关波形1和2的评论和问题

    1. 由于输出电容较大、该器件很可能在电流限制范围内工作。 因此、启动时间高于预期的软启动时间。
    2. 输出在第二个波形中不恢复。 是在负载端还是刚好在输出电容器上测量?

    此致

    Onkar

  • 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。

    您好、Virendra

    有任何相关更新?

    如果电流设置仍然 不能满足瞬态要求、您可以尝试增加开关频率以及稳压器的交叉频率。 或者、如果 您仍处于早期设计阶段、可以考虑采用 COT 架构的稳压器。

    与电流模式相比、COT 架构通常可提供更快的瞬态响应。 您可能需要考虑 将 LM25011作为可能的选项- LM25011数据表、产品信息和支持|德州仪器 TI.com

    谢谢你

    此致

    Onkar Bhakare