EDA365电子论坛网

标题: 求教，BOOST电路输出纹波有高频振荡怎么解决 [打印本页]
作者: Scisci    时间: 2024-4-15 15:24
标题: 求教，BOOST电路输出纹波有高频振荡怎么解决
如题，用TPS61089RNRR小封装升压IC做5V转12V升压，后端用负载仪器CC恒流模拟带载时，测得输出纹波较大纹波频率与开关频率一致，为600Khz左右，且纹波中夹杂很高尖峰的电压脉冲，展开脉冲看，频率高达120Mhz和166Mhz;且左、右高频振荡也是按开关频率的时间周期出现，求教下，可能时是什么原因？以及应对措施！8 X8 u6 @" [# d5 w) N1 n' p( }) I

输出纹波.jpg (107.76 KB, 下载次数: 16)

整体输出纹波波形

整体输出纹波波形

左侧高频振荡波形.jpg (246.74 KB, 下载次数: 9)

左侧高频振荡

左侧高频振荡

右侧高频振荡波形.jpg (104.8 KB, 下载次数: 9)

右侧高频振荡

右侧高频振荡
作者: Scisci    时间: 2024-4-15 15:32
分别是Layout部分和原理图部分。
0 z7 Q/ w6 b* `* W! Z

TPS61089RNRR原理图.png (28.23 KB, 下载次数: 10)

原理图部分

原理图部分

BOOST-Layout.png (39.67 KB, 下载次数: 17)

Layout部分

Layout部分
作者: Scisci    时间: 2024-4-15 16:07
测试带载时SW处貌似有测到上过充，幅值不小，最高有3V左右。。。/ s' Q5 _1 P  o  [  z

带载时SW波形.jpg (220.36 KB, 下载次数: 5)

带载时SW波形

带载时SW波形

上过冲展开.jpg (245.06 KB, 下载次数: 13)

上过冲展开波形

上过冲展开波形
作者: guchenglihua    时间: 2024-4-15 16:27
规格书上BOOT的电压最高"SW+7"V，先把你C24耐压给换了吧，换个50V的吧。
作者: Scisci    时间: 2024-4-15 17:29
guchenglihua 发表于 2024-4-15 16:27$ q3 z2 k3 I2 o6 x. A5 h" v9 B3 \
规格书上BOOT的电压最高"SW+7"V，先把你C24耐压给换了吧，换个50V的吧。

4 n6 k. {9 ~" G  x) |; y0 c! r确实，没注意，是低了些，实际贴的耐压16V的，但波形有些差，有什么建议嘛，求教
& S2 }0 A8 s' Z( u( V- I
作者: 我锋我有型    时间: 2024-4-16 08:18
LAYOUT感觉应该是有问题的，需要调整一下。
2 U# g2 m# u* ?! ?
作者: huo_xing    时间: 2024-4-16 08:50
控制回路参数调整。输出电容，FB和COMP。尤其是是comp引脚参数影响很大。: u: G# I9 V2 [$ y
把SW波形上升沿、下降沿过冲和下冲去掉了。纹波中的毛刺就没有了
作者: guchenglihua    时间: 2024-4-16 09:28
Scisci 发表于 2024-4-15 17:29
3 N3 K5 t7 @, S确实，没注意，是低了些，实际贴的耐压16V的，但波形有些差，有什么建议嘛，求教

* x" @1 |$ e4 c: }首先，你要把不对的元件给换对的，16V完全不够，换成50V吧，50V也是常用料。其实我还发现你另外一个地方不太对，VCC是内部输出，但是这个应该芯片正常工作后才会有VCC的输出，而你的EN脚直接跟它连在一起而没有连到其它地方去，这能够工作也挺奇怪的。还有关于COM那各脚的元件参数，在你自己没完全搞懂前还是按照规格书来接。还有就是你要确认下你的电感的饱和电感够吗，我的饱和电流4.5A感觉封装都比的大。你确认了这些问题应该就可以解决的，因为我最近一个项目刚好也用这颗料，没有你的这些问题。
作者: Scisci    时间: 2024-4-16 09:32
guchenglihua 发表于 2024-4-16 09:28
* f* m0 Y4 g& ]/ r' @% E, u+ n首先，你要把不对的元件给换对的，16V完全不够，换成50V吧，50V也是常用料。其实我还发现你另外一个地方 ...
5 }  Y+ O  p5 n& C2 l2 h
感谢回复，这个原理图是TI官方的工具给的原理图参考，今天都去试下。1 H! V, \5 P6 B3 n# U9 C/ R9 F
作者: Scisci    时间: 2024-4-16 09:36
huo_xing 发表于 2024-4-16 08:50& W3 j# h) _# {+ H4 \
控制回路参数调整。输出电容，FB和COMP。尤其是是comp引脚参数影响很大。- H9 c' @0 x* O4 K- X( e
把SW波形上升沿、下降沿过冲和下 ...

0 I3 e8 V+ j7 X) o6 v) Z感谢指点，上面有SW的波形，确实是过冲很大，但Layout又是规格书给的布局推荐，就很奇怪过冲哪来的，昨天试了好久过冲还是没消除掉，说自举电容那再串接个电阻说延长上官开通速度，电阻换了好多从1R到20R，上冲都没变化。。。，4 d$ }% M+ \3 m6 T- X9 y! x# B6 I
作者: Scisci    时间: 2024-4-16 09:39
guchenglihua 发表于 2024-4-16 09:28! O1 \; K) Y7 C! Q$ ]" U1 ?; E0 c
首先，你要把不对的元件给换对的，16V完全不够，换成50V吧，50V也是常用料。其实我还发现你另外一个地方 ...
! f5 @  v7 D6 [# }1 q
你说到电感尺寸，确实有翻车的地方，看了电感规格书DCR明明不是很大，但实际上板发热严重，还是老实用大封装。。。。
: L: p6 a4 D5 H/ _. v- Y
作者: guchenglihua    时间: 2024-4-16 10:08
Scisci 发表于 2024-4-16 09:322 C& x: ~6 C8 k$ p# H5 {3 W  N
感谢回复，这个原理图是TI官方的工具给的原理图参考，今天都去试下。
- H3 m% ~5 J6 _; n+ @" i
那挺奇怪的，后面认真看了下规格书给出的內部框图的确是可以这样，也就是为什么IQ的电流和ISD电流没区别的原因吧。, q! n7 Q& b" C4 P4 y9 ]* y/ X; j
作者: guchenglihua    时间: 2024-4-16 10:20
Scisci 发表于 2024-4-16 09:36
% v4 O, I% P& x/ {) R1 T- A: g% ~2 H感谢指点，上面有SW的波形，确实是过冲很大，但Layout又是规格书给的布局推荐，就很奇怪过冲哪来的，昨天 ...

+ @2 G+ H- h) p' ]其实你纹波不算特别大，这应该不是开关管的导通快慢的问题，所以你去改自举电容那里没什么作用。应该还是VCOM那里你的参数不对，你把C31改大一点比如说2.2nF，让反馈在高频段不要那么灵敏应该就可以解决。
作者: 电源方案    时间: 2024-4-16 14:14
可以用我们的SCT1270替换
作者: Scisci    时间: 2024-4-16 14:34
guchenglihua 发表于 2024-4-16 10:20
% i0 c; o1 R7 s* t" r2 d其实你纹波不算特别大，这应该不是开关管的导通快慢的问题，所以你去改自举电容那里没什么作用。应该还是 ...

% M8 g# h5 R; z; B，COMP的参数怎么调都一点效果没有，波形纹丝不动。。。
. @( p  U) a: V4 Y1 J  [7 D
+ p% [8 j3 @6 S* u8 o8 T0 X2 C
作者: guchenglihua    时间: 2024-4-16 15:53
Scisci 发表于 2024-4-16 14:346 N4 Q: N7 j6 ?0 Y6 ^
，COMP的参数怎么调都一点效果没有，波形纹丝不动。。。
/ f2 v+ g  f$ O/ G0 w, l
你的是双面板还是多层板？双面板的话把连到第七脚那根底层线给割掉，然后避开SW那个焊盘跳一根线试下。- O9 C4 b& h+ C: Y( ?" V# v7 Q
作者: a838899    时间: 2024-4-16 16:12
Scisci 发表于 2024-4-15 15:32
; I+ ?+ A1 ~$ ?% `分别是Layout部分和原理图部分。
- p- d8 G# O3 V1 S
反馈线要那么粗干啥，还围着电感？？？？' _  t; q- w4 }; v- F! ^/ g: `
作者: yuze_cn    时间: 2024-4-16 16:39
输出电容换大的试试
作者: shaolei_0815    时间: 2024-4-16 19:38
是不是开关切换时状态突变导致的
作者: aarom    时间: 2024-4-16 22:55
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: 超級狗    时间: 2024-4-17 07:14
本帖最后由 超級狗 于 2024-4-17 07:44 编辑
$ D3 j. u5 p. m* z
Scisci 发表于 2024-4-15 15:322 s- S1 ?2 i9 M; Z* A
分别是Layout部分和原理图部分。
8 Q3 \' S7 q, ^8 s) g

. L" `- q2 |$ a( b8 M% [* _+ A! S. r0 k9 c1 z7 r9 F! I; i

TI TPS61089RNRR Layout Example.jpg (104.27 KB, 下载次数: 7)

TI TPS61089RNRR Layout Example.jpg

TI TPS61089x.pdf

1.65 MB, 下载次数: 0, 下载积分: 威望 -5

作者: 超級狗    时间: 2024-4-17 07:48
Scisci 发表于 2024-4-15 15:32
8 G  s& Z  g7 Y' c- F) G( W分别是Layout部分和原理图部分。
  ?9 Z1 L/ L# N8 Q" p
輸入（Input）和輸出（Output）這兩個回到芯片地（GND）管腳的環路（Loop）儘量要小，解乎？) z" E1 ^* B9 T2 ]4 ^

. n$ o. C5 s; s

TI TPS61089RNRR Input and Output Loop.jpg (84.19 KB, 下载次数: 6)

TI TPS61089RNRR Input and Output Loop.jpg
作者: 超級狗    时间: 2024-4-17 09:11
確認你的量測手法是對的，排除探棒（Probe）或設定所帶來的效應。
9 S8 g  H7 B% ]$ t7 F& C% g1 b: W/ B+ T

6 [! K+ j( F* o3 J請參考附件有錢科技（Richtek）的文檔。
3 e' F5 t$ q1 a7 J
+ M: @9 L" A! V% |
6 {* K1 v0 @6 T, x  d& t: k0 C' a" {* y& @" h$ A0 r

Ripple_measurement_tips.pdf

665.87 KB, 下载次数: 1, 下载积分: 威望 -5

作者: 超級狗    时间: 2024-4-17 09:41
超級狗 发表于 2024-4-17 09:11
8 ^& B$ j8 V8 ~& r) ?0 |6 a# r確認你的量測手法是對的，排除探棒（Probe）或設定所帶來的效應。

3 I9 g: J  I: s* K/ h& d探棒（Probe）接地的電感效應' J. f$ L8 o$ l  n" ~" r

2 A8 X) u2 h( ^' S. a) P. j9 @5 x2 P7 B, r4 ]2 c. }

To see is not to believe.jpg (48.88 KB, 下载次数: 8)

To see is not to believe.jpg
作者: Scisci    时间: 2024-4-17 16:46
guchenglihua 发表于 2024-4-16 15:53, j$ U+ W3 Z4 l
你的是双面板还是多层板？双面板的话把连到第七脚那根底层线给割掉，然后避开SW那个焊盘跳一根线试下。

0 r6 h, o$ p9 J( }4层板，顶层后的第二层整层是完全一整片GND。) t& C8 I* T" B
作者: Scisci    时间: 2024-4-17 16:49
超級狗 发表于 2024-4-17 09:41
  b5 p) \. h* B& Z) A  y7 |探棒（Probe）接地的電感效應

, w: V, ~  N" E( R$ t! v7 I是特意用的弹簧短针测试的。! L; e( Q& v: z. f/ W
作者: Scisci    时间: 2024-4-17 16:52
超級狗 发表于 2024-4-17 09:115 o9 L8 S' D8 Y% e% s) q' {
確認你的量測手法是對的，排除探棒（Probe）或設定所帶來的效應。
: l2 s; L1 Z2 E* t  z
至于示波器的带宽限制，这边故意不开的，因为已经确认有上冲（但振荡不多，只有一个振荡周期），而且频率很高，测纹波如果开带宽，会把这部分屏蔽掉，目前RE测试这部分频段附近有QP有超标了，所以定位到这边，想把过冲给去掉。！6 f# R# l" \9 Q. `- T$ \8 E. T
作者: Scisci    时间: 2024-4-17 17:48
shaolei_0815 发表于 2024-4-16 19:38
( k2 C5 B9 z9 X9 d0 y. ^( v5 q6 h是不是开关切换时状态突变导致的

( p/ i" r$ i$ H; [大概率是，但现在没找到有效抑制的方法，也不知道是不是参数没调对，昨天试了调了好久的COMP参数，SW波形基本没变化
. u3 D2 q/ K+ {* m* z) X
作者: Scisci    时间: 2024-4-17 17:50
a838899 发表于 2024-4-16 16:12
8 Y6 t( U  ]0 L, @7 U; N! t$ w. {反馈线要那么粗干啥，还围着电感？？？？
& s, S& Y" j" Y( C3 O  G6 |- d
那不是反馈线。。。那是内部LDO的VIN输入脚啦
+ C5 z; T. q/ Q1 b, B& \8 _
作者: guchenglihua    时间: 2024-4-18 10:03
Scisci 发表于 2024-4-17 16:527 _8 G4 t, t0 Y6 c) D9 l( K! f' ~! @
至于示波器的带宽限制，这边故意不开的，因为已经确认有上冲（但振荡不多，只有一个振荡周期），而且频率 ...

; K- z0 _/ U0 P0 R% l9 t. g! p如果你只是想过EMC测试，那么只有4ns的脉冲加各RC回路就可以吸收掉。但如果你想学习的话那么就可以继续深入找原因，之前跟你说的你都说没用，那么就只能从你的layout找原因了，因为之前分析都是原理上的东西，而原理分析不到为就只能是因为人为因素造成的。然后发现你一个不太好的点，就是输出电容到芯片GND脚你放了三个过孔，其实这三个过孔在这里挺伤的，这样会导致更大的寄生电感的产生，也行就是因为有更大寄生电感才会导致电流变化的时候产生了这个脉冲。一般是不建议在重要的电流回路中间打过孔，你可以打类似图片的竖方向的空，但不应打那三个横向孔。
作者: Scisci    时间: 2024-4-18 13:42
guchenglihua 发表于 2024-4-18 10:03
3 ^- Z( |# b5 I/ J3 B3 _  [如果你只是想过EMC测试，那么只有4ns的脉冲加各RC回路就可以吸收掉。但如果你想学习的话那么就可以继续深 ...
' f: Z' F. J( Q# f2 h. d+ I
BOOST电路S想消除SW上过充，RC是加哪里？只在BUCK上加过。。。  Z: N2 e, J  P5 H' a
. @2 `" z$ b. o
作者: guchenglihua    时间: 2024-4-18 14:55
Scisci 发表于 2024-4-18 13:42
& O" ~# T7 i7 B" M' x- rBOOST电路S想消除SW上过充，RC是加哪里？只在BUCK上加过。。。

9 z, ?+ L: L1 x  @想消除SW上的过充，当然是加在SW上呀" O  ^# r: N* n
作者: Scisci    时间: 2024-4-22 09:20
Scisci 发表于 2024-4-18 13:42
+ ]8 Y: q  V! V# j. p, CBOOST电路S想消除SW上过充，RC是加哪里？只在BUCK上加过。。。

* Z) {% j, |; G1 c, N4 M上冲是抑制了，但加RC发热貌似变严重了，之前在BUCK上加过，boost没加过，加上会有啥风险嘛？没老化很久目前线序是发热貌似变严重了。
- Y/ t1 e7 M# ?0 Z
作者: guchenglihua    时间: 2024-4-22 11:39
guchenglihua 发表于 2024-4-18 14:55- n) Z. {0 w6 }' n" |; d
想消除SW上的过充，当然是加在SW上呀

; W7 ?# ?2 Q( w- `这个上冲应该是寄生电感造成的，当然这个只是个人的猜测。至于真正原因还需要验证后去分析。
作者: guchenglihua    时间: 2024-4-22 11:44
Scisci 发表于 2024-4-22 09:20
/ A8 p" b$ ~9 g7 G4 a上冲是抑制了，但加RC发热貌似变严重了，之前在BUCK上加过，boost没加过，加上会有啥风险嘛？没老化很久 ...
3 V% h7 E/ v' ^
加RC发热严重了，说明你加的RC太大了，导致上升沿变缓了影响到了电路的效率所以导致发热严重了，可以适当的减少RC的值，然后上冲刚好消失后就不要再加，否则就会像现在这样情况。这个值是需要反复的去实验的。
8 u, l2 S5 {3 x/ G
作者: Scisci    时间: 2024-4-22 17:12
guchenglihua 发表于 2024-4-22 11:44
5 z# Z# ~( i( `! k" S加RC发热严重了，说明你加的RC太大了，导致上升沿变缓了影响到了电路的效率所以导致发热严重了，可以适当 ...
9 Q2 N& M# i2 d; w5 D: J
，谢谢！& q4 Z7 B. c4 i
作者: bazhonglei    时间: 2024-4-23 10:58
有个不成熟的想法，会不会是带载能力的问题？



欢迎光临 EDA365电子论坛网 (https://bbs.eda365.com/) Powered by Discuz! X3.2