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TPS54531上电出现瞬间尖峰电压

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

在做TPS54531电路,从24V降到3.3V,上电瞬间出现尖峰脉冲电压超过4V,负载芯片最大耐压3.8V;现在有烧坏芯片了,怀疑是这个脉冲导致的;如下图,一张是TPS54531输入电压波形,两张是输出电压3.3V波形;请问这个瞬间尖峰脉冲怎么产生的,怎么消除这个尖峰脉冲?

另外,测试了其他TPS54531降压电路,从24V降到12V、9V和5V都存在这个尖峰电压;用datasheet的推荐电路和webench电路测试也有;加滤波电容都没有效果;

Hi

   datasheet上有提供启动波形。

   

   出现你这样的异常应该是电路问题,建议你将电路贴下上来看一下,详细说明一下输出电容(材质,例如电解电容,还是MLCC), 以及续流肖特基的型号之类。

Hi

   不良的比例是多少? 看起来有正常的,两者在零件上的差异有比较吗?

注意检查Soft-Start电容的连接,感觉像是Soft-start没有正常工作导致的

Hi

看起来是上电瞬间软启动异常,可否测试并上传启动时SS脚的电压波形,方便的话也可以提供一下原理图和PCB。

谢谢!

请查看下面图的原理图和PCB,输出电容材质,C100/C101是电解电容、其他电容都是MLCC;肖特基是SS34;

请帮忙核对;谢谢!

每一个板块所有涉及到这个TPS54531芯片的电压输出都有尖峰脉冲问题,只是这个脉冲尖峰的电压值不一样;最主要的是24V转3.3V的负载芯片比较敏感,最高耐压值只有3.8V;所有必须消除这个脉冲;

如下是SS波形;

Hi

   将输出改为陶瓷电容,或者超低ESR的铝电解电容(ultra low ESR such as Sanyo Oscon )看看效果。

   我不觉得这个波形是在启动瞬间浪涌造成的震荡。

电容太大,负载引起的Inrush电压

C100/C101建议直接使用MLCC,且电容值可以只需要到100uF Max试试

Hi

从你的原理图和PCB来看,可能是由于输入地和输出地距离较远,在启动瞬间会有较大的瞬态电流在地线上产生地线毛刺,地线毛刺将ss电容电压抬高,你可以尝试将输入电容换成容值较小的MLCC陶瓷电容以减小启动瞬态的影响。

希望可以帮助到您,谢谢!

Hi,

输出电容选型不合适,建议将其中一个电解电容换成10uF左右的MLCC电容,0.1uF MLCC不变。保证上电时的频率特性,避免瞬间过冲。

谢谢。

SS波形看上去有问题,你的原理图上SS电容是100nF,可以改小到10nF试一下,那么建压时间大约为4ms.

亲;这个尖峰通常是开机电容冲击导致线路电压泵浦引起的。建议输入串个电阻或用其它限流措施就可以解决了。另外;这个问题的根本还是PCB布局不合理。比如地线没有完全按照开尔文规则布局。有时间的化;建议改改。

Hi,

您的软启动电容选择太大,这有可能导致开机前此电容放电不完全,引起输出电压尖峰。建议按照TPS54531上的EVM选择0.01uF,或者在现有电容的基础上并联一1MOhm的电阻。

谢谢!

从SS波形来看,应该是因为地线问题引起的SS电容电压非正常充电。从PCB来看,没有做单点接地(功率地和信号地分开)是根本原因。几个比较明显的地方:芯片地应该不经过输入输出电容之间的这块GND,而直接跟输出电容地相连;SS电容的地应该等电势与芯片地;去耦电容C270,需要以最短路径接在VIN pin和GND pin之间,现在这个布线该回路太大了,因此去耦电容失效了,也就是芯片没有去耦电容,内部电路可能部分不能正常工作。一旦做单点接地,以上问题都会消失。

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