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解决DCDC电路输出不正常问题,基于TI TPS54824芯片

2024-07-17 04:34| 来源: 网络整理| 查看: 265

TPS54824是采用 HotRod™ QFN 封装的 4.5V 至 17V、8A 同步 SWIFT™ 降压转换器

  DCDC与LDO工作原理不同,DCDC主要是靠电感与输出电容形成的振荡回路,经过分压后返回FB引脚,通过改变分压电阻的阻值来进行电压的调整。

  现在DCDC芯片集成度较高,一般的电路设计主要关注电感与输出电容的选型即可。

问题描述:

  因为项目用到了1.8V电压,我的思路是用TPS54824由12V转2.5V,之后再接一个高PSRR的LDO来达到使用需求,自己制作了两版验证电路后发现功能均不正常,第一版是因为TI推荐的电路没有将EN脚连接,重画一版后仍无法正常输出,问题表现为要么电流一直震荡变化,要么芯片焊接上去AGND与VCC便短路,官方WeBench设计电路图如下

  可以看出图中将AGND与PGND都连接到一个地平面上了。

  查阅芯片手册后发现,手册中推荐的电路是将PGND与AGND进行单点连接。

而手册中最后一部分也详细提到了要将PGND与AGND在原理开关电流的部分连接

  查阅资料后,PGND是其功率地,连接的是他的开关管以及内部的振荡回路。而芯片AGND连接的是模拟地,其连接的主要是一些控制引脚,FB反馈引脚等,AGND是相对平静的,如果将AGND与PGND当作一个地平面,PGND发生突变时,其大量的干扰会直接导致AGND平面不稳定,这也印证了上文中所说AGND对12V的短路,而PGND对12V不短路。

  经过修改后的PCB如下图。我们将这两个地分开铺设并在远离PGND的地方使用0Ω电阻进行单点连接。

  经过测试后电路恢复正常。可见,DCDC电路的布线布局是需要某些固定的规则的,比如电感下方最好净空,输入电容紧挨输入引脚放置,FB反馈引脚尽量短。此知识获得的成本是烧了五片芯片,-T.T-

  另外,输出电容ESR的问题也常是DCDC电路输出纹波过大的罪魁祸首,但现在MLCC即陶瓷电容基本其ESR很小。我们可以不考虑这个因素,但如果使用电解电容时,ESR是需要重点关注的对象。



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