TPS54331 带载输出电压不稳定

TPS54331 带载输出电压不稳定

一、问题概述

  TPS54331电源芯片,搭建DC12V转DC5V供电回路。TPS54331芯片外围电路是按照官网给的原理图搭建的,如下图1所示,但是在外围电路器件的布局上没有按照官网器件位置布局,如下图2所示,电路板在空载状态下正常输出约5V,在带载状态下输出里面不稳定,且输出电压下降到约3.5V左右,如图3所示。
在这里插入图片描述                              图 1
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                              图 2
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                              图 3

二、问题分析

  TPS54331芯片的PH引脚与输入旁路电容器,输出电感,续流二极管相连,在连接点出测量输出如下图4所示。正常情况下带载输出,是接近标准的方波(上升沿有略微振荡),异常情况下带载输出有低频大振幅振荡伴随整。分析可能是不合理的布局布线产生寄生电感、电容、电阻,在PH引脚输出频率作用下产生了振幅大,频率小的振荡。
在这里插入图片描述
                            图 4

三、解决方法

  按照官网布局布线的推荐,将pin7引脚的GND信号与续流二极管的正极共用一片铜皮,且要让二者尽可能的靠近,如下图5所示。
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                            图 5
  Layout修改后,pin7PH引脚输出波形正常,如下图6所示,基本与官网PH引脚输出波形一致。
          在这里插入图片描述
                         图 6
  导致此问题的真正原因在于Layout ,望大家以后可以参考。datasheet 参考layout中pin7 脚GND 直接与续流二极管正极共用一个铜皮的GND信号,且距离都比较 近,而实际layout走线时pin7 脚GND 与续流二极管正极没有直接共用一块铜皮,并且距离较远,重新将pin7 脚GND 与续流二极管正极GND连接后测试带载输出正常。
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