在某个项目中使用到了TPS54560B这款IC。
使用了WEBENCH® Designer进行仿真设计。得到了以下电路图。清晰的电路report见附件。 TPS54560B 输出最大电流只能到2.7A,不能到5A
元器件选用情况如下:
(1)输入输出电容使用的是推荐的电容型号及封装。另外在输入前面加了一个470uF 和 100UF的电容,在输出后加了一个100uF的电容。
(2)二极管选用的是B560C(封装是SMC)
(3)电感选用了0630封装的一体成型贴片功率电感,感值是4.7uH。具体参数如下:Isat = 9A, Irms = 5.5A.
(4)电阻选用的1%精度的0603封装的电阻,电容选用的0603封装的。 电容精度选用的5%精度的(其中5.1nF的精度是10%)。
电路LAYOUT大概如下(详细的PCB文件(ALTIUM DESIGNER)见附件):
3D图
PCB顶层
PCB 底层
最终出现的现象描述如下:
(1)最大输出电流只能到2.7A,当负载超过2.8A时,电压会下降到4V左右(电子负载显示)。
(2)当输出电流在由0A 到 2.7A增大时,输出电压会由6V慢慢下降到5.76V左右。
(3)当电流超过2.7A以后,电感会有高频率的叫声。
(4)当超过2.7A时,使用示波器查看输出电压信号显示为:
请问我应该怎么解决这个问题?
下方的回复中中有补充的现象描述。
补充的现象是:
(1)当把电子负载的负载 增大的比较快的时候,发现到了2.8A以后,电源就会有那种高频率的叫声。
(2)当负载增大的比较慢的时候,把负载慢慢的加上去,会发现电源输出的电流能够跟上,直到3.9A左右才会出现,电源的输出电压下降。
(3)有时候负载变大的时候,电源输出电压不能到6V,但是会慢慢的调整回来到6V。更具体的描述是:比如我突然把负载电流加到到3A,然后电源的输出电压突然就降到了4V,然后会慢慢的4.2 –2.5 –4.7—–一直回到6V
KW X:
限流了。
Vental Mao:
移除输出端100uF的输出电容,然后在Iout>2.7A时,上传一下电感电流以及SW波形。初步估计是环路问题。
Johnsin Tao:
回复 KW X:
Hi
建议你确认一下layout, 可以参照datasheet, 注意功率回路尽量小,同时避免寄生参数引起的不稳定,否则容易引起带载能力降低。
其次确认功率电感饱和电流足够,建议至少大于6A. (一般电感饱和容易烧掉芯片,而只是带载问题,电感次要考虑)
Johnsin Tao:
回复 Johnsin Tao:
Hi
确认一下BOOT电容的影响(可以测试一下波形)?
layout 看起来似乎没有什么问题,就确认一下boot.
user4081204:
回复 Johnsin Tao:
您好!请问我需要测试BOOT引脚处(IC的pin1?)波形是吗? 我想知道正确的波形是什么样子?
user4081204:
回复 KW X:
限流了是什么意思?
Vental Mao:
回复 user4081204:
这颗IC没有限流的pin脚,所以只要你的peak 电流不超过7.5A是不会有限流问题。还有可能就是你的Vin的电压源限流了,需要你去检查一下,观察一下Vin的波形。
对于Boot管脚的波形,如果你是一端接Boot,一端接GND,出来的波形类似SW节点波形(PWM波),高电平大约为Vin+8V,低电平大约为8V。如果测量Boot和SW节点,那波形就是8V的DC
user4081204:
回复 Vental Mao:
确认了输入电源时没有限流的。
另外去掉了输出的100uF电容以后,输出波形没有发生变化。上述现象不变。
更换了更高额定电流的相同感值的电感以后,现象不变。
同时,今天重新测试了一下,发现了新的一些现象:
(1)当把电子负载的负载 增大的比较快的时候,发现到了2.8A以后,电源就会有那种高频率的叫声。
(2)当负载增大的比较慢的时候,把负载慢慢的加上去,会发现电源输出的电流能够跟上,直到3.9A左右才会出现,电源的输出电压下降。
(3)有时候负载变大的时候,电源输出电压不能到6V,但是会慢慢的调整回来到6V。更具体的描述是:比如我突然把负载电流加到到3A,然后电源的输出电压突然就降到了4V,然后会慢慢的4.2 –2.5 –4.7—–一直会到6V
请问根据这些现象能否看出来是什么问题,或者我应该测试哪些地方的波形? 我应该调整什么参数保证我的设计?
Vental Mao:
回复 user4081204:
感觉应该是你的输入源的瞬态响应不够。你的输入源是什么?尝试加大输入电容,应该会缓解一点,但最终还是要提高输入源的瞬态响应
user4081204:
回复 Vental Mao:
刚开始的输入源是采用的直流稳压电源,并且没有限制电流。 后来直接采用锂电池供电,还是出现上述问题。 未能解决。