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TPS54821: 芯片的输出电源概率震荡输出,导致后级芯片无法工作

Part Number:TPS54821

新板卡测试发现DUT概率无法启动,测试发现异常启动的时候TPS54821输出纹波异常。

TPS54821的硬件设计如下:

测试异常的纹波如下:

此纹波无法满足后级芯片的需求。

正常启动的纹波28mV。

请帮忙看看我的设计上哪些存在问题。

Johnsin Tao:

Hi

    是所有板子都有这个异常,还是绝大部分板子可以正常,且纹波大于在28mV左右?

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bonakey:

有一批同一批生产的板卡全部都会出现这个问题,正常的时候纹波基本都在30mV以内,异常启动的时候,纹波就控制不住了。

这批板卡与其他批次的板卡使用的物料都是一样的。

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Johnsin Tao:

Hi

    电路看起来没有问题,而且不是都出现这样的电压纹波异常? 而且你给出的纹波异常,我现在怀疑是测试问题造成的,有没有确认示波器探棒?

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bonakey:

同样的测试方法,出问题的时候是600mV的纹波,不出问题的时候28mV纹波,同一环境下测试的

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Johnsin Tao:

Hi

     将正常板子和异常板子更换芯片,确认一下不良是否跟着芯片走? 

     

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bonakey:

这个不会跟着芯片走,请问这种振荡有没有可能与我的补偿电路设计有关?

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Johnsin Tao:

HI

    应该和补偿无关,如果是补偿问题,一般是100%不正常,而且补偿不对,一般出现的纹波异常是不规则正弦之类, 而不是不行上出现瞬态的上下直线波形。

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bonakey:

如果电容虚焊,或者电感虚焊是否可能会导致这个问题发生?

我这个异常的波形展开,表现得就是那种反复的阻尼的震荡

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Johnsin Tao:

Hi    有可能的,可以用热风枪吹一下芯片,看看不良现象是否消失?

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bonakey:

您看看是否还有其他可能导致这个现象的问题,我这边也一起验证一下。

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Johnsin Tao:

Hi

  我倾向于是测试,而且验证不是芯片问题,电路上也没有问题不然不会有正常的产品。

  输出电容是多个并联,也不应该有问题的。

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bonakey:

测试的,我反复测试了多个板卡,并且在不同时间,不同的板卡上都有复现这个问题,我也是采用接地环测试的,因此测试的概率不高,明显的可以区分正常情况和异常情况的结果。

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Johnsin Tao:

Hi

    最笨的办法来了,对比好的板子和坏的板子,互换芯片,不良不跟着芯片走,说明不是芯片问题。

    再互换电感,看是否是电感问题? 

    这个输出波形看起来非常奇怪,但是同样电路,layout的板子有正常输出的,说明要么是测试问题,要么是某个器件问题,只能对调来找。

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bonakey:

互换之后,问题消失了。

问个问题,补偿电路零点电容和极点电容的差距要在100倍以上吗,我最近问了一个我们内部的同时,说这两个电容的容值距离太相近了,有可能导致这个问题。

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Johnsin Tao:

Hi

    1. 互换后,两个板子都正常了吗?   是调换电感还是什么? 会不会存在虚焊的问题。

    2.  确实很多补偿是这样的,但是datasheet上没有明确这样规律。所以实际上不需要注意这个,直接按照datasheet方法计算即可。

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bonakey:

不排除虚焊问题,但是我模拟了很多虚焊的方案,都没有复现现象了,这个就比较奇怪了。

并且我在对调电感之前,采用X-RAY也照了一下的,他们给的说法是焊接里面有气泡,芯片,电感以及电容的焊接都是正常的。

感觉没有找到问题的根本原因。

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Johnsin Tao:

Hi

     我倾向是虚焊,这种不良多吗?

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bonakey:

好像一个批次大部分都有这个问题,表现出来的就是问题纹波出现的时间长短问题。

部分样机可能测试各5-6s才会出现几个那种大纹波的波形出来,然后再过一段时间才会出来。

还有部分样机表现的很明显,测试一直会出现大纹波波形

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Johnsin Tao:

Hi

    如果这样的不良很多,通过互换,能确认后都和电感有关吗? 或者是某个零件。

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