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输入电源电压为5V,通过TPS51312实现3.3V,2.5V.1.8V和1.35V会出现电源电感啸叫现象

rui zou
Intellectual 460 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS51312

我用TPS51312实现3.3V,2.5V,1.8V,1.5V,1.35V,输入电压都是5V,具体电路见附件，其中1.5V负载电流比较大，而其它四种电源的负载比较轻，上次反馈过负载轻的电源纹波比较大，而负载比较重的1.5V纹波很小；最近又发现一个奇怪的现象，发现负载比较轻的3.3V,2.5V,1.8V,1.35V这几个电源上的电感有啸叫现象，而同样规格的1.5V的电源上的电感却不会啸叫，我选的电感电流值超5A,而实际负载电流很小，只有一两百毫安，1.5V的也是1.5A左右，我后面把所有电感换为2.2uH,10A的后，1.5V电源对应的电感还是不啸叫，而其他四种轻负载电源对应的电感还是啸叫，请问为什么？

POWER.pdf
  • 0
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       很明显不再是饱和电流的问题，因为即便是5A也是远远大于需求的。

       你需要比较3.3V,2.5V,1.8V,1.5V,1.35V和1.5V两者之间layout上的差异？

       以及输出电容的差异?

       或者你可以将前者Cff电容拿掉看看效果？

       

  • 0
    TI__Mastermind 25833 points

    电感发生可能和你的环路有关，建议看一下SW波形看是否有大小波？

    重新计算元件参数，并合理布局

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 460 points

    我看了一下布局，差异不大，电感紧靠着电源芯片放置，环路不大，我发现把Cff电容调到100nF后，电感啸叫声消失了

  • 0 回复 Vental Mao
    Intellectual 460 points

    我看了一下布局，差异不大，电感紧靠着电源芯片放置，环路不大，我发现把Cff电容调到100nF后，电感啸叫声消失了；您说的SW波形的大小波具体是什么个情况，另外环路大小对电感会造成什么不良影响，谢谢！由于负载比较轻，SW波形确实不规范，有类似震荡衰减波形现象；

  • 0 回复 rui zou
    TI__Mastermind 25833 points

    大小波指的是SW的占空比不恒定，时大时小。环路带宽的大小对电感没什么影响，只是当你环路不稳定时，SW的频率是变化的，但频率变化到人耳能听到的频段，就会听到啸叫

  • 0 回复 Vental Mao
    Intellectual 460 points

    我看了一下，LYOUT应该不会有问题，电感和电路及分压电阻等器件都是放置在电源芯片就近放置的，而且布线也没有什么问题；‘感觉还是由于负载电流比较小导致的，我试着在SW端加RC电路（R=2欧，C=1000pF），但是加RC电路后，电感会变成很烫，为此我只能把RC电路拆掉，请问RC电路参数选择是否不合适，请推荐一下具体参数；另外由于是轻载，所以占空比确实是跳变的，有一段震荡到衰减到占空比为零的过程，而不是恒定的方波，好像这芯片轻载的时候就是这样，导致纹波也不好控制，请问有没有什么好的思路，谢谢！

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 460 points

    我的电源芯片旁边有4个22uF的陶瓷电容做输出电容，应该够了；而且后端芯片应用电路上还有储能电容的，请问有什么好的建议，再说布局布线已经是不能更改，所以只能从参数上做优化处理，谢谢！

  • 0 回复 rui zou
    TI__Guru**** 308311 points

    HI

       目前是怀疑电感与Cff因为layout而自激了。 

       Cff作用上是可以加快动态反应，而你所带负载不大，实际并无必要。

       所以可以去掉测试看看。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 460 points

    我原来电路上用的是47pF的，改为100nF后，电感不啸叫了，所以去掉是不行的；请问Cff的值具体如何计算，请问有计算公式吗；我发现对于TPS51312这个芯片，负载大的情况下，电感式没有声音的，负载轻的情况电感啸叫；为此我想在SW端加R-C电路，但是R-C参数不知道如何具体计算，请问有没有计算公式。

  • 0 回复 Vental Mao
    Intellectual 460 points

    我原来电路上用的是47pF的，改为100nF后，电感不啸叫了；请问Cff的值具体如何计算，请问有计算公式吗；我发现对于TPS51312这个芯片，负载大的情况下，电感式没有声音的，负载轻的情况电感啸叫；为此我想在SW端加R-C电路，但是R-C参数不知道如何具体计算，请问有没有计算公式。

  • 0 回复 rui zou
    TI__Mastermind 25833 points

    1，轻载纹波就是比较大的，可以通过增大电感降低，但电感的增大会降低环路带宽，引起环路不稳，需平衡取值

    2，Cff的取值如图 ，其中Rfbt为反馈端和Vout相连的电阻值。

    3，轻载啸叫应该是和你的电感取值有关，和snubber电路没有关系，你看一下你的SW节点波形，看频率是否处于20KHz左右

  • 0 回复 Vental Mao
    Intellectual 460 points

     谢谢，我再试试看，但是我原来电路Cff=47pF，电感为2.2uH,,电感啸叫，而且电源纹波很大；其它参数不变，只是把Cff改为100nF后，电感不啸叫了，而且纹波也变得非常小了，请问如何解释，谢谢！

  • 0 回复 rui zou
    TI__Mastermind 25833 points

    电感啸叫很可能是环路问题，环路不稳，容易造成SW的大小波现象，从而输出纹波就会较大。你加了Cff，改变了带宽和相位，使环路稳定，自然纹波就小了。

    建议你在调试时候要一直观察SW波形以及电感电流