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帮忙选一个负电压转换IC。15V转-6V

cot45
Prodigy 113 points

Other Parts Discussed in Thread: TPS54340, TPS7A33, LMZ34002, TPS62140, LMR70503, TPS54360

输入15v，输出要求-5V，电源要很干净。因为有uV级的信号要从这级过，电源的噪声会直接迭加进来。

我的想法是15v转-6v，然后tps7a33 LDO -5 v，但是这个第一级的15v转-6v选哪个最好，哪个的噪声低些。TPS54340可以吗

webbench选的，怕还不是最优。

之前的做的第一版，对电源噪声太敏感，怕了。

求指点，谢谢！

谢谢！

  • 0
    Prodigy 113 points

    LDO 的噪声低，PSRR挺高，但是第一级15转-6V也是很重要。

    求指点！！！谢谢！

  • 0 回复 cot45
    TI__Expert 3215 points

    你好

      第一级15到-6用必须得用开关电源实现，所以难以避免会造成噪声过大问题，不过注意走线是可以减小干扰的。

      如果你对成本卡得不是很紧，可以考虑用LMZ34002正转负压模块，会减少你的设计难点。

  • 0 回复 Randy Wang
    Prodigy 113 points

    你好。谢谢你的回复。

    成本因素先不考虑，这部分是前端的核心部分，对噪声敏感。

    我要求15V转-6，最终转-5V。忘了补充，我这边电源还有一个TPS62140输出的6V（做+5V转换时的中间级的输出）。

    关于走线，我一般都是按照datasheet的参考来的，PCB有专门的power层。GND层。去耦这些也都会仔细考虑。

    LMZ34002正转负压模块我看了下是比较简单易用。我也还看到了手册里有LMR70503 ，可以从6V转-5.5，再LDO转-5V。实现的方法可能会比较多，但是这些电源有些参数不直观，特别是我上面说的TPS54340这些相比呢？我心里没底。

    之前的设计中就反映出来电源的噪声影响太大了。所以现在想寻求帮助，希望能实现尽可能低的噪声。

    走线等等因素是一方面，但是现在最重要的是器件选型，整个电源实现这些源头的问题。

    以上是我的问题补充，希望借助各位专家的经验，实现一个尽量优化的方案，感谢！

    再次感谢各位专家热心解答我的问题，谢谢！

  • 0 回复 cot45
    TI__Expert 3215 points

    Hi Cot

      我觉得你考虑得挺充分了。首先作为二级滤波，TPS7A33和TPS7A4700这一对正和负压滤波器是配合比较好的。

      一级电源方面:

      1. TPS62140可以使用，不过需要注意，该器件的开关频率相当高，可以帮助设计小型化，但是需要特别注意走线要严格照规格书要求来；

      2. TPS54340是非常经典的非同步转换器，本质上跟LMZ是相同的，只是LMZ模块帮你把走线问题给解决了，并且TPS54340的开关频率也可调，这样对你的设计也比较方便，所以选择也是没有问题的。

      这方面你可以参考文档：http://www.ti.com/lit/an/slyt286/slyt286.pdf

      

  • 0 回复 Randy Wang
    Prodigy 113 points

    谢谢您，

    谢谢专家指点！

    因为我对电源理解不深，只能根据纸面上的参数来直接选择。第一次做这种，战战兢兢。

    一级电源方面：

    1、一级电源15V转6V，是否有比TPS62140更好的选择（参数、面积、易用性）？

    2、我在+5V电源部分时，一级电源TPS62140输出了6v。在-5V电源部分，相比15V直接转，使用TPS62140的6v转-5.5V的噪声更好点（输入低，输出噪声也低）？

    3、LMZ34002开关频率默认在800K时，节省了空间和布线的考虑。对比LMZ34002datasheet众fig8和和SLA317b中的Fig7（没注明是否连续模式）中看纹波也比TPS54340好点——12V输入时<10mV和<20mV,在LDO同样的PSRR下，使用LMZ最后输出会更好？

    4、TPS54340的开关频率可调，但是开关频率高降低体积但是最后的开关频率是不是要根据LDO的PSRR在不同频率的参数来选择？更高的频率，更高频率的开关频率的谐波噪声频率也更高？

    关于开关频率，我的理解是：低频率需要大电感，但是LDO一般都低频的PSRR高，要是PSRR还不够低频的滤波也不太好做；高频的电感体积小，但是LDO的PSRR高频都低，高频的噪声在后边滤波更容易。这样考虑对吗？麻烦您指点下我。

    5、开关频率也可调，这样对你的设计也比较方便主要包括哪些考虑？

    6、LMZ34的EMI性能好像更加好。板子的面积上考虑，电源部分距离精密放大器距离大概1-2cm。

    7、外部AC-DC接过来的15VDC，我在接入前加入一个EMI滤波器，把共模差模噪声都滤除下。

  • 0 回复 cot45
    TI__Expert 3215 points

    1. 15转6V TI有很多芯片推荐，你可以去Webench上搜索一下方案，比如TPS54340也可以做，只是TPS62140设计更加方便；

    2. LMZ34002相对于TPS54340的纹波不会有本质差别，需要在一样开关频率和输出LC参数上比较才有意义，只是LMZ34002对布板较为简单，可能可以缩小你的板积。另外没有必要降压到6V再到-5V，可以直接从15V转。

    3. PSRR没有必要一味的追求高，主要还是看你的负载在什么频段下工作，比如汽车上的AM是在300k-1.7MHz之间，那么开关频率放到500kHz就有可能落到频带上，所以我们的做法一般就是把开关频率升到2MHZ来避开。

    4. 高频噪声不能用LDO来滤，你可以考虑用有源或无源的滤波器，但还是回来，你在意的频率段是多少，而不是要求整个干净；

    5. 开关频率可调包括如果你发现你的产品有干扰，可以直接调整频率看看是不是就过了；

    6. EMI而言，因为LMZ是包在一起的，布线已经优化，所以EMI可能更好，但你自己设计的电源如果做好也不错；

    7. 没问题。

  • 0 回复 Randy Wang
    Prodigy 113 points

    非常感谢！谢谢！

    明白了。整个模块中信号范围10MHz~90MHz。

    1、谢谢！那还是用62140，方便点

    2、那还是用LMZ34002，布板和EMI考虑。

    3、整个模块中信号范围10MHz~90MHz。-5V有部分做偏置，噪声会直接进来。之所以说低频，是考虑到谐波，如果频率高了，重合到10MH这里的谐波能量会高点（实际中这个频段应该弱），第一版方案中有噪声就重叠了（有个频段找不到原因）

    4、之前是考虑，相比于高频噪声，低频的滤波一般大体积器件多。PSRR低频很高，如果要滤除，LDO效果应该挺好。

    5、学习了。谢谢！！！

    6、谢谢！

    新的一版，就希望设计上尽量考虑到。

    学习到很多，谢谢专家！！！

  • 0 回复 cot45
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

         或者可以选择TPS54360+耦合电感的方式，有15V直接输出+/-6V, 再用2个LDO做+/-5V.

         参考设计：http://www.ti.com.cn/cn/lit/an/slva369a/slva369a.pdf

  • 0 回复 Johnsin Tao
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

         采用耦合电感可以节省芯片。

         采用前面的方案也可以，同时也可以将输出做小一点，例如正电压5.5V, 负电压-6V或者-5.8V.

         尽量控制一下输入输出压差，因为电流比较大的时候，功耗还是很大的。