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TPS54386: Abnormal power output waveform

Lewin Sa
Prodigy 30 points
Part Number: TPS54386

Dear Engineer：

  • There is a question about TPS54386 buck IC I want to seek your help.

Referring to your IC's Datasheet,under the classic configuration of this IC(24V to 5V/12V),our company found a question that output will be reopened before and after the IC is powered on,as shown in the following waveform：

                                                 Power on                                    Power off

  • After  a series of tests and verification,it is found that the configuration of the IC peripheral circuit has no effect on this re-opening mis-triggering phenomenon,so it is verfied that the FB output pin will mis-trigger the output voltage (as shown in waveform in the table below) when the TPS54386 IC input about 7V voltage to its PVDD pin.I look foward to the active cooperation of engineers based on the analysis of solutions.Looking forward to your reply,thank you.
Power on(6~8Vlotage of PVDD)
  • 0
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       问题是否都是在电源启动，或者关闭时造成电源输出输出波动？

       如果是要特别注意GND的layout，以及各个电源的功率回路尽量小。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 30 points

    Hi：

    您好，目前看来問題是是电源启动和电源关断的时候造成输出波形异常重开，因为此次芯片配置为24V to 5V和24V to 12V的双输出设计（此次输出的终端设备负载很小），如问题中第二次我对芯片PVDD输入端进行不同参考电压测试时候，发现当输入端输入6~8V时候，芯片会启动输出不稳定幅值电压，考虑到芯片本身也有其他配置设计（12V to 5V还有5V to 3.3V），会不会因为芯片UVLO欠压锁定有些许问题导致误触发输出。期待您的回复，谢谢您。

  • 0 回复 Lewin Sa
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

        应该不是欠压的问题？   有没有改变欠压保护参数来确认。

       你的负载是波动的吗？

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 30 points

    Dear Johnsin:

    1、我的負載是非波動的，另外，我測試的時候斷開了負載，波形沒有變化，此問題是因為發現負載端MCU出現問題然後一步一步前推測試發現是TPS54386這邊提供的+5V電壓波形問題的。

    2、請教您改變欠壓保護參數您具體指的是？

  • 0 回复 Lewin Sa
    TI__Guru**** 308311 points

    HI

        TPS54386本身不具备欠压保护设计，内部有输入的欠压，和输出欠压，但是这些并不适合修改参数。输入6~8V时，你可以测试PVDD是否出现低于4.1V的情况，但是一般输入欠压，输出表现出来的现象是跌落。

        如果你说的欠压是PVDD是没法改的，你需要确认你提到的欠压是否是我说的，还是其他电路上还有欠压保护功能？

        如果这些都没有问题的话，再确认layout.

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 30 points

    Dear Johnsin:

    謝謝您的建議，我這邊初步確定的PVDD pin腳的電壓沒有低於4.1V的情況，這樣的話就要回到PCB layout思路上考慮是否造成電源功率迴路上問題嗎。

    如最初的問題是IC在電源+24V上電和掉電出現的問題，如您所說此IC TPS54386不具備欠壓保護設計，那麼IC內部的輸入欠壓如datasheet中發現僅僅只有2通道測試了嗎，手冊中的Hystersis遲滯現象和我們這次問題會有影響嗎，因為無法看到測試條件。

                                                                   

  • 0 回复 Lewin Sa
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

        建议确认layout。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 30 points

    Dear Johnsin:

      關於此降壓轉換器的開關電脈衝事宜，從測試數據的影響來看的話，我們感覺會不會IC本身欠壓鎖定UVLO出現誤差，另外您知道的，因為涉及公司量產機種，Layout的確認修改可能會比較困難，貴司這邊是否能幫忙做一下類似的24Vto5V的開關電波形測試驗證分析呢，不知這個問題會重複出現。

    Best regards!

  • 0 回复 Lewin Sa
    TI__Guru**** 308311 points

    HI

        要确认是否是欠压保护，直接测试芯片pin脚电压即可，例如测试PVDD2脚电压即可。

         或者你可以在没有E2E上问一下他们的意见： https://e2e.ti.com/

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 30 points

    Dear Johnsin:

    下圖是關於此次TPS54386的原理圖及Layout設計，按照您的經驗單獨針對Layout分析是否有不合理佈局。請教您.

    ，不好意思，因为涉及公司保密Layout，故删除此对话中的这一步的布局回复

  • 0 回复 Lewin Sa
    TI__Guru**** 308311 points

    HI

        尽量严格参考datasheet最好。

        很多时候差异很难确认，原因在于很难评估layout差异造成的影响，除非非常明显的错误。

         这个芯片datasheet上提供的参考不是特别清楚，要结合说明来看。 从你给出的layout看，我觉得和datasheet有些差别，很可能和你板子的空间有关。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 30 points

    Dear Johnsin:

    好的，謝謝您的建議，請問您是TI公司內部的工程師嗎，我無法從您的賬戶後綴名判斷，因為我之前聯繫TI，他們讓我在論壇中尋求是否有解決方法，通過請教您的交流溝通，我司內部判斷是此IC本身出現問題的可能性比較大，但是這邊我汲取您的建议，考虑PCB布局因素对电源IC的影响，重新參考Datesheet Layout了一份，並決定單獨洗板驗證（保證空間） ，在此請教您的建議，如果無太大問題，我就洗板驗證，為了追溯並找到解決此IC重開問題的方法。期待您的百忙中的回復，謝謝您。

  • 0 回复 Lewin Sa
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

          你的意思是IC设计上的问题，还是质量上的问题？  不应该是前者，因为这款芯片很多客户使用，并未发现这类问题。而常见的芯片质量问题，也没有见过这种不良模式，反而看起来像是信号干扰导致的，所以才建议你确认layout。 注意功率GND和模拟GND的隔离之类。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 30 points

    Dear Johnsin：

    我本人其實對質量問題沒有擔心的呢，因為在使用不同的PCB板和不同的同一型號IC測試的時候發現那個重開其實很難被注意到，但是將示波器的時間軸拉長採樣頻率增加後會發現脈衝，因為此脈衝後級電路傳送到MCU，我是因為MCU誤動作才一步一步排查到是電源轉換的電平傳送出來的脈衝，其他使用者可能對此電源脈衝的後續電路使用不同故沒有留意到此重開現象，但是如果也懷疑質量問題的話我也拿不準（可同一批供料圈全都出問題的可能性不太大吧），以前的機種沒有注意到此問題是因為客退的增加我們慢慢增加對此問題的失效分析。我此次驗證其實是想法在此IC的非同步雙路輸出中的配置有多种，會不會從設計角度考慮出問題呢，在我24V To 5V設計外，此IC還有12 to 5V等等。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 30 points

    如上图设计，我们单独进行TPS54386验证，我已经申请洗板，通知库存领取新料，带收到Sample方便进行各种验证。

  • 0 回复 Lewin Sa
    TI__Guru**** 308311 points

    HI  

         多注意一些数模之间的干扰, 以及严格区分功率GND, 模拟GND, 数字GND.