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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

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

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?

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?

   

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

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

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;

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

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!

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!

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。

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。

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。

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

 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!

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

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