Problem mit TPS564257DRLR

[Gerrit R. (gerrit_r245)]

Hallo Zusammen,

Ich habe Folgendes Problem, und komme nicht wirklich weiter. Ich habe 
einen TPS564257DRLR Von Texsas Instruments, diesen habe ich mit dem 
PowerGrid Online Calculator designed. Jedoch bekomme ich kein Output. 
Ich komme hier einfach nicht mehr weiter.

Vielleicht kann mir hier einer Helfen woran der Fehler liegen soll.

Verogungsspannung ist 12V. Angestrebter Output ist 5V/4A.

Ich kann auch gerne mein Layout noch hochladen. Bin hier etwas 
durcheinander.

Vielen Vielen Dank für euere Hilfe.

[H. H. (hhinz)]

Gerrit R. schrieb:
> Ich kann auch gerne mein Layout noch hochladen.

Und ein Foto deines Aufbaus.

[Uwe (uhi)]

Was sagt das Multimeter zu der Spannung am Enable-Pin? Ist ein 
Oszilloskop zur Hand, um Pin 2 anzuschauen?

[H. H. (hhinz)]

Uwe schrieb:
> Was sagt das Multimeter zu der Spannung am Enable-Pin?

Gut erkannt, der Spannungsteiler ist für >24V eingestellt.

[Gerrit R. (gerrit_r245)]

Die habe mal die Layout Hochgeladen. Ja aktuell entsprechen die Flächen 
und die Dimensionen nicht der Designvorgabe. Hier ging es eher erstmal 
nur darum einen Test zu haben. Ich werde sie dann so oder so nochmal neu 
machen müssen.

Am Enable Pin liegen aktuell 1,48V, sollte also eigentlich in der Range 
sein.
Laut Datenblatt sind die Ranges von FB, EN, PG  –0.3V bis 6V
Sollte auch mit den Werten 240K und 30K hinkommen.

Liebe Grüße

[H. H. (hhinz)]

Am Enablepin sind mindestens 3V nötig, sonst schaltet der Regler nicht 
ein.

[Jens G. (jensig)]

H. H. schrieb:
> Am Enablepin sind mindestens 3V nötig, sonst schaltet der Regler nicht
> ein.

D.h., die Schreiberlinge des Datenblatts liegen falsch?

[Mi. W. (mikuwi)]

Gerrit R. schrieb:
> Die habe mal die Layout Hochgeladen. Ja aktuell entsprechen die Flächen
> und die Dimensionen nicht der Designvorgabe.

Naja, "entsprechen nicht" ist ein... dezentes Eingeständnis das da mehr 
als nur bissi was daneben liegt.

Egal.

4A in dem Layout sind eine Zumutung an die Leiterbahnbreite, der Abstand 
der Speicherdrossel zum Chip ist bemerkenswert...
Wenigstens befinden sich ein paar AusgangsCs auf der Platine, auch wenn 
sie in dem Fall eher optisches Beiwerk sind als das sie zur tadellosen 
Funktion des Chips beitragen können.

Was hat Dich daran gehindert es von anfang so zu machen wie die 
Designvorgabe es vorschlägt?

Oder anders gefragt: wieso erwartest Du das das Teil funktioniert soll 
wenn Du dich nicht darum gekümmert hast das es funktionieren kann?

[Gerrit R. (gerrit_r245)]

Naja ich klar sind 0.25 drüber nicht unbedingt jetzt das wahre gut das 
kann ich ja noch anpassen. Aber dennoch sollte er ja schalten. Laut 
Datenblatt sollen für ein Logic High Level 1,15-1,25 sein.

Liebe grüße

[Gerrit R. (gerrit_r245)]

Hier war eher eine Ich mach mal eben "schnell" eine. War mal wieder so 
eine Mitternachtsaktion. Aber da war sie schon bestellt als ich am 
nächsten Morgen wieder am Schreibtisch wach wurde. Naja what ever. Aber 
naja gut, es ist wie es ist dennoch sollte selbst hier eine grundlegende 
Funktion gegeben. Ob nun schöner und funktional sei hier mal dahin 
gestellt.

[Gerrit R. (gerrit_r245)]

Hey Mikuwi,

So ich habe mal alles etwas angepasst. Sollte so insgesamt etwas 
"runder" sein.

Zu den AusgangsC´s habe ich jedoch eine Rückfrage. Ich habe hier die 
PowerDesigner Werte genommen die TexasInst. in ihmen Calculator 
vorschlagen genommen. Simulation laut TI was soweit eigentlich gut was 
würdest du denn an den C´s ändern?

Vielen Dank für deine Rückmeldung und Konstruktive Kritik.

[H. H. (hhinz)]

Jens G. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Am Enablepin sind mindestens 3V nötig, sonst schaltet der Regler nicht
>> ein.
>
> D.h., die Schreiberlinge des Datenblatts liegen falsch?

Nö, mein Fehler, die 3V sind die Mindesteingangsspannung, nicht Enable.

[Bob S. (spongebob24)]

Muss Pin 6 nicht angeschlossen sein?
Schau Dir mal den Layoutvorschlag auf Seite 22 im Datenblatt an,
und baue den sklavisch nach.

[Gerrit R. (gerrit_r245)]

Bob S. schrieb:
> Muss Pin 6 nicht angeschlossen sein?

Pin 6 ist ja über einen 10K ()RPG an den V_Out angeschlossen.

[Bob S. (spongebob24)]

Was soll der Wid ADJ auf 12V bewirken, ist der bestückt?
Die Ausgangsspannung ergibt sich nur aus Rfbt und Rfbb.

[Gerrit R. (gerrit_r245)]

Bob S. schrieb:
> Was soll der Wid ADJ auf 12V bewirken, ist der bestückt?
> Die Ausgangsspannung ergibt sich nur aus Rfbt und Rfbb.

Welchen meinst du den 10K Widerstand von V_Out? zu Pin 4 PG ?

[Rainer W. (rawi)]

Gerrit R. schrieb:
> 5V.svg
> TI_TPS.jpg

Gerrit R. schrieb:
> Bot_Layer.jpg
> ...

Gerrit R. schrieb:
> Screenshot_2025-08-02_122515.jpg

Gerrit R. schrieb:
> Top_Layer.jpg
> Bot_Layer.jpg

Viermal daneben und immer noch vorbei.
JPEG ist wohl dein Lieblingsformat, unabhängig von der Art der Daten :-(

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!
...
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder GIF-Format hochladen. Siehe 
Bildformate.

p.s.
Der Raster in den Bildern der Layouts hilft niemandem. Den kannst du für 
die Ausgabe einfach ersatzlos abschalten. Oder was soll der tiefere Sinn 
dahinter sein?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Gerrit R. schrieb:
> So ich habe mal alles etwas angepasst.
Was mir hier zu denken gibt: warum ist die Spule so arg viel größer als 
die Kondensatoren? Wenn die Spule kleiner wäre, kämst du näher an den 
Layoutvorschlag im Datenblatt des MHZ-Biests. Insbesondere der 
Switchnode sollte möglichst kompakt sein. Und auf der anderen Seite vom 
Switchnode nichts auf der Platine. Auch die Masse des Schaltreglers ist 
im DB ganz lokal und nur über Vias in der Mitte an die "allgemeine" 
Schaltungsmasse angebunden.

Gerrit R. schrieb:
> Bin hier etwas durcheinander.
So wie die Pins in deinem Schaltplansymbol? Wenn du das schon sklavisch 
wie das IC-Gehäuse aufmalst (sogar samt Pin-1-Kringel), dann solltest du 
die Pins wenigstens in der Reihenfolge 1-2-3-4-5-6 nummerieren. Viel 
besser wäre es allerdings, das Symbol ordentlich nach Funktion und nicht 
nach Gehäuseform zu sortieren.

In der Beispielschaltung im Datenblatt ist das Symbol auch etwas 
unglücklich als Gehäuse gezeichnet, aber dort ist dann wenigstens der 
Pin 1 nicht markiert.

Rainer W. schrieb:
> Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder GIF-Format hochladen.
Dann gibt es nämlich nicht diese Kompressionsartefakte, wo man meinem 
könnte, alle Bauteile wären mit Thermals oder gar nicht an die 
Kupferfläche angeschlossen...

[Gerrit R. (gerrit_r245)]

Lothar M. schrieb:
> Was mir hier zu denken gibt: warum ist die Spule so arg viel größer als
> die Kondensatoren? Wenn die Spule kleiner wäre, kämst du näher an den
> Layoutvorschlag im Datenblatt des MHZ-Biests.

Guten Morgen, das ist eine sehr gut Frage, ich habe mich hier genau an 
die Angaben des PowerDesigners von TS gehalten. Wo bei ich hier sogar 
noch eine kleinere Spule genutzt habe, als dort angegeben wird. Wenn sie 
schon ein Designer haben um dies zu berechnen naja dann denke ich das 
das schon gut laufen wird. Ich selber hätte hier auch etwas größere 
genutzt. Aber das ist ja jederzeit tauschbar.

Lothar M. schrieb:
> Rainer W. schrieb:
>> Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder GIF-Format hochladen.
> Dann gibt es nämlich nicht diese Kompressionsartefakte, wo man meinem
> könnte, alle Bauteile wären mit Thermals oder gar nicht an die
> Kupferfläche angeschlossen...

Das ist ein guter Hinweis, und werde ich bei den nächsten Bildern gerne 
berücksichtigen. Hierfür bitte ich um Entschuldigung.
Deshalb habe ich hier nochmal PNG Versionen ohne Grid hinterlegt.

[Michael K. (mab)]

Hallo Gerrit,

Gerrit R. schrieb:
> Jedoch bekomme ich kein Output.

Falls dem noch so ist ein paar Soforthilfe Vorchläge:
1: Eingangsspannung auf 16V erhöhen um Probleme mit den Widerständen 
Rent u. Renb sicherer auszuschliessen.
2: Anderes Eingansnetzteil probieren, nich jeder kann mit jedem.
3: Ausgang mal mit 1k Widerstand belasten. Es gibt Regler die wollen 
nicht ohne Belastung. Es gibt zwar die R's für den FB, die sind aber 
recht hochohmig.

Lothar M. schrieb:
> Datenblatt des MHZ-Biests
Laut DB schaltet der Regler mit 600kHz.

Lothar M. schrieb:
> Was mir hier zu denken gibt: warum ist die Spule so arg viel größer als
> die Kondensatoren?
Ja, das fällt auf. Allerdings würde ich eher fragen: Warum sind die 
Kondenstoren so klein?
Warum?: TI schreibt: 'Typical COUT (μF) Nominal Value Range =22-88µF'
Dann rechnen wir mal: 2x 22µF MLCC 0805 mit +/- 20% ergibt 35,2µF.
Nun aber schlägt der DC Bias zu: Bei 5V und MLCC in 0805 kann man 
getrost 60% abziehen. Bleiben noch 14,1µF.
Ich finde den TI Vorschlag zumindest nicht widerspruchslos.

Ansonsten fehlt vor allem ein Gesamtschaltplan. Der einzig erkennbare 
Verbraucher ist U2.5. Da Leiterbahn dorthin ist doch wohl deutich zu 
schmal für 4A.

Michael

[Mi. W. (mikuwi)]

Gerrit R. schrieb:
> Hey Mikuwi,
>
> So ich habe mal alles etwas angepasst. Sollte so insgesamt etwas
> "runder" sein.
>
> Zu den AusgangsC´s habe ich jedoch eine Rückfrage. Ich habe hier die
> PowerDesigner Werte genommen die TexasInst. in ihmen Calculator
> vorschlagen genommen. Simulation laut TI was soweit eigentlich gut was
> würdest du denn an den C´s ändern?
>
> Vielen Dank für deine Rückmeldung und Konstruktive Kritik.

die C-Spannungsabhängigkeit der MLCC wurde ja schon genannt... was 
hindert Dich da 50V Kerkos in 1206 oder 1210 zu nehmen, bei denen das 
Derating nicht ganz so fatal ist? Die paar Cent Mehrkosten bei dem 
Einzelstück machen nix aus...

Über die Stromtragfähigkeit der verschiedenen Leiterbahnen wurde auch 
schon geschrieben...

Die Verbinung der Ausgangs-Cs zu GND ist mehr als verbesserungswürdig. 1 
vereinsamtes zw. COUT1 und COUT2 Via reicht da nicht.

Auf der blauen Seite ist eine (liegende", quasi U-förmige GND-Tasche. 
Nicht gut. Bischen Abstand der Leiterbahnen zueinander damit sich GND an 
denen veorbei zu m restlichen GND verbinden kann und somit keine 
"flatternden Enden" entstehen. Bei dem Layout nicht wahnsinnig wichtig, 
doch wenn du nicht anfängst diese Dinge zu verinnerlichen wird es Dir 
auf die Füße fallen wenn es dann einmal soweit ist.
GND ist GND und kein fliegender Teppich.

Anstelle des Zupflasterns des magischen Dreiecks und anderer 
Randbereiche mit perfekt angeordneten Vias wäre der Aufwand der 
Viasplatzierungen besser im Bereich um den Chip angesagt gewesen:

Der arme Chip hat defakto keine Kühlmöglichkeit... bei 10mA kein Thema 
aber bei den kolportierten 4A wird ihm heiß. Derzeit gibt es keine 
nennenswerte Chance Ptot auf die andere Seite zu bringen...

Egal. Besser als vorher ist`s schon einmal, kann nun noch besser 
werden...

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Mi. W. schrieb:
> die C-Spannungsabhängigkeit der MLCC wurde ja schon genannt...

Dadurch kann beim Anlegen der Eingangsspannung in ungünstigen Fällen ein 
Peak über 18V am Chip auftreten. Kann sein, dass EN danach L und H 
gespielt werden sollte. Einige Chips stoppen auch, wenn die Transienten 
zu hoch sein sollten, wenn der Low ESR von Kondensatoren schlecht wird.

[Michael K. (mab)]

Dieter D. schrieb:
> Kann sein, dass EN danach L und H
> gespielt werden sollte.
Also 100% verstanden habe ich den Satz nicht.

Aber gefunden habe ich das:
Zitat aus dem EVM von TI:
'4.2 Start-Up Procedure
1. Verify that the jumper at JP1 (Enable control) pins 1 and 2 are 
covered to shunt EN to GND, disabling the output.
2. Apply appropriate input voltage to VIN (J1-2) and GND (J1-1).
3. Move the jumper at J1 (Enable control) pin 2 and 1 (EN and GND) to 
enable the output.'

Ich empfehle dem TO das einmal zu testen. Es würde einiges erklären.
Denn obwohl das Layout an einigen Stellen nicht wirklich gut ist, so 
etwas führt nicht zum Totalausfall.

Michael

[Mi. W. (mikuwi)]

Dieter D. schrieb:
> Mi. W. schrieb:
>> die C-Spannungsabhängigkeit der MLCC wurde ja schon genannt...
>
> Dadurch kann beim Anlegen der Eingangsspannung in ungünstigen Fällen ein
> Peak über 18V am Chip auftreten. Kann sein, dass EN danach L und H
> gespielt werden sollte. Einige Chips stoppen auch, wenn die Transienten
> zu hoch sein sollten, wenn der Low ESR von Kondensatoren schlecht wird.


TO redet von einem Bastelboard und Du kommst mit einer weiteren Exotik 
daher... aber gut, ein Thread ohne Dein allwissendes Geschwurbel ist 
hier eh nicht mehr möglich, jetzt darfst Du woanders weitermachen.


abgesehen davon wurde der Grund für Kerkos in größerer Bauform in dem 
von Dir zietierten Text genannt: die halten die Kapazität weit länger 
als 0805 oder gar 0603, auch wenn es die letztgenannten in 
vergleichbaren Spannnungsfestigkeiten geben sollte.

[Gerrit R. (gerrit_r245)]

Michael K. schrieb:
> Ansonsten fehlt vor allem ein Gesamtschaltplan. Der einzig erkennbare
> Verbraucher ist U2.5. Da Leiterbahn dorthin ist doch wohl deutich zu
> schmal für 4A.

Die 4A sind hier auch mehr als überdimensioniert. Es soll hier nur eine 
kleine "Brückenplatine" werden die kleine Ströme für 0,5A bis max 1A auf 
3.3 bis 5V abgeben. Deswegen ist es nicht genau definierbar was am ende 
der Verbraucher wird. Jedoch so gerade keine extrem anfälligen 
Verbraucher. Nehmen wir hier eher mal ein paar LED´s oder kleine "Deko" 
Elemente an. Jedoch keine MCU´s oder sonstigen heiklen Verbraucher.

Warum nun dann diesen Chip wenn es auch kleinere einfachere tun würde?. 
Naja ich wollte Ihn mal Testen und hier auch einfach was dabei lernen.

Ich habe hier nun den Fehler gefunden. Da trau ich mich ja schon kaum 
zusagen warum. Na gut nach dem ich das 5 Board nun dann nach viel Frust 
einfach mal auf den Kopf gestellt habe musste ich leider Gottes heraus 
finden das bei der Fertigung die TOP und BOT Layer nicht Sauber 
ausgerichtet wurden. Und hier auch durch mein Kack-Layout einiges nicht 
richtig geätzt wurde. Somit waren 4-5 Boards nicht nutzbar. Zwar 
ärgerlich aber naja was will man machen. Bekomme dann zumindest Ersatz 
sobald ich das Layout wieder Hochlade.

Ich habe Versucht mir hier eure Tipps und Trick nochmal zu Herzen zu 
nehmen. Und habe noch ein paar Kleinigkeiten geändert. Es ist immer 
schwer wenn man zwar Elektronik gelernt hat aber nicht das 
PCB-Layouting. Vielleicht hat hier jemand noch das ein oder andere 
Literarische Werk dessen man sich zu Hand nehmen kann.

Ich habe hier nun nochmal das Aktuelle Layout von Bot und Top Side 
angefügt. Mit dem ich jetzt für die Oben genannten Voraussetzungen an 
den Start gehen würde.

Vielen Lieben Dank für eure Top Hilfe!!

[Mi. W. (mikuwi)]

Gerrit R. schrieb:

> Ich habe Versucht mir hier eure Tipps und Trick nochmal zu Herzen zu
> nehmen. Und habe noch ein paar Kleinigkeiten geändert. Es ist immer
> schwer wenn man zwar Elektronik gelernt hat aber nicht das
> PCB-Layouting. Vielleicht hat hier jemand noch das ein oder andere
> Literarische Werk dessen man sich zu Hand nehmen kann.

Das lernt man eh nie aus, daher - Hauptsache man fängt einmal an und 
hört zu was andere, die mehr davon verstehen. Und das betrifft nicht nur 
Frischlinge wie Dich sondern auch Leute wie mich die seit... 1987 am 
Computer layoutieren...

Gratuliere zum Fehler finden und viel Spaß beim weiterbasteln

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Gerrit R. schrieb:
> Ich habe hier nun den Fehler gefunden. Da trau ich mich ja schon kaum ...

Dafür +1 von mir.

Oftmals ist es auch sinnvoll die Sache für einen Tag wegzulegen, bevor 
man weiter macht.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael K. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Datenblatt des MHZ-Biests
> Laut DB schaltet der Regler mit 600kHz.
Das ist für einen Ingenieur noch die selbe Dekade, dort gilt also noch 
annähernd die selbe Physik... ;-)

Und zudem: er schaltet nicht mit einem Sinussignal. Die Oberwellen der 
Schaltflanken machen die Sache zum HF-Störgenerator. Das Schaltsignal 
auf dem Switchnode ist rechteckig, der Stromverlauf sägezahnförmig 
(e-Funktion). Schon die 1. Oberschwingung aka. die 2. Harmonische hat 
also 1,2MHz.

[Harald A. (embedded)]

Ich war die ganze Zeit am überlegen, wo ich die Platine schon mal 
gesehen habe, jetzt weiß ich es wieder:
https://de.wikipedia.org/wiki/Die_dreibeinigen_Herrscher