[参考译文] ISOW7841：如果输入电压不稳定、VISO 会将电压稳定在7V

您好、Hayden、

感谢您使用 E2E 并随您的问题发布原理图。 总是很有帮助！
我已经和一位同事一起审阅了您的原理图、没有任何东西会以红旗的形式出现、因此我们可能需要尝试一些健全性检查实验、作为找出根本原因的选项。

以下是一些需要考虑的选项：

1) 1)是否可以获得输入、输出电源的示波器截图？ 需要特别关注的是振荡的数量(振幅)、振荡发生的区域(在输入斜率上)以及输入电源斜升速率？


2)是否可以再次检查输出电压是否存在纹波？ 无论负载电流如何、我们都希望通常出现70mV 至100mV 的纹波、即使使用图中所示的去耦网络也是如此。 因此、没有纹波是有点不寻常的。

3)我们能否移除5V TVS 并查看电压是否保持在7V 或过冲更高(可能)？ 也可能会改变您观察到的调节和纹波性能；但可能值得研究。

4)如果引脚10 (SEL)保持悬空或接地、我们是否会看到同样的行为？ 这将使器件调节到3.3V 设定点、目的是迫使内部电路采用不同的电压目标、以查看其行为是否仍然不同。 这并不是一个解决办法，特别是因为您有一个 CAN 收发器悬挂在 VISO 侧，只是一个实验。

5)暂时移除/绕过电感器 L13 (47uH)并断开 Vcc1和 VISO 上所有其他负载可能对于调试也非常有用(尤其是当我们可以使用临时/等效设置、在该设置下、它仅局限于 ISOW7841和去耦电容器)

谢谢、
Abhi

尊敬的 Abhi：

感谢您的全面答复。

我移除了5V TVS (数字3)、并且确实看到了性能上的一些细微差异。 以下全部在移除 TVS 的情况下完成。

1) 1)下面是在严重电流限制条件下启动的屏幕截图。 深蓝色表示您可以看到输入电压变得足够高、足以启动三个并联 ISOW7841、但电源轨会随着灌电流的全部下降、达到 UVLO 电平并恢复、从而导致振荡。 ISOW7841正按照我在这种情况下的预期工作、直到扫描的最后10ms、此时电压尖峰达到7V、而不是从早期的5V。

随着电流限制的增加、我们可以看到输入电压上升到足以不再达到 UVLO。 ISOW7841现在正尝试将电压调节为7V、如下所示：

一旦允许输入电压和输入电流增加到足以使5V 电源轨正常稳定的水平、就会观察到以下输出。 请注意、由于我们现在的调节电压正好为9.0v、因此输出的刻度必须增加！

是否怀疑该器件仅在精确的奇数电压下进行调节？

2) 2)我也无法解释纹波缺失、如上一张图片所示。 正常运行时、在这个相同的刻度上、纹波是非常明显的(虽然很小)。

4) 4)悬空引脚10、当提供足够的电流时、器件会将电压正确调节为3.3V。 它看起来表现更好、因为我尚未看到电压超过3.3V、而在5V 模式下、我可以始终获得更高的电压。

5) 5)短接47uH 电感器不会改变行为。 我还移除了其他两个 ISOW7841器件的电源、并且被测器件更加稳定、但我仍然可以使其发生故障。 我认为更难到达故障点、因为上游器件不会像只有一个器件拉电流那样容易进入限流模式。

此致、

海登

您好、Hayden、

感谢您分享更多详细信息。

1) 1)我想知道周期性进入/退出输入电源上的 UVLO (由于大浪涌电流或负载消耗)并与内部软启动电路组合在一起是否会导致反馈环路受到影响并最终退出稳压状态。 您在#5中的观察结果可能支持这一点-但我们需要检查更多内容。

您是否有重负载、是否对此有任何估计？ 此外、去耦电容器是否放置在靠近 DUT 的位置？ (我们通常建议将 LEAT 10uF +.1uF 放置在 ISO 隔离层两侧的 DUT 2mm 范围内。)

2) 2)确定。

4)感谢您尝试此操作。 这是一种有趣的行为。 Vcc1和 Viso 上的 UVLO 跳闸点保持不变、不变、但可用输出电流(以及输入电源上的负载)会发生变化、这可能与所见行为有关。

5) 5)这也可能指向与负载电流的相关性。

我也联系过设计人员、并将汇报。 谢谢你。

尊敬的 Abhi：

1)由于这是在启动期间发生的、并且我在微处理器中有测试代码、因此没有通信发生。 因此、负载仅是处于总线隐性模式(TJA1051：2.5 - 10mA)的 CAN 收发器、基于 I2C 的电源监控芯片(ISL28023：<1.5mA)、I2C 隔离器(ISO1541：1.9 - 3.5mA)以及 ISOW7841在次级侧使用的任何器件、因此约为6 - 15mA。

我最初在次级侧图上有一个 LED、电流约为3mA、以防我需要增加任何额外负载以实现稳定性、但目前未安装此 LED。

电容器非常靠近引脚(最近的0603距离0.5mm)。 我们还使用8层电路板、电源平面和接地平面之间的间距为0.1mm、因此我们获得了巨大的平面间电容(在几乎没有电感的情况下为数百 pF)。

与此同时，我还做了许多其他实验。 最终结果是、如果我在 VISO 轨上放置一个5.1V 齐纳二极管(而不是5V TVS)、ISOW7841就无法摆脱稳压。

它从未尝试达到7V 或9V、但一旦输入稳定、它会很好地将电压稳定在5V。 除此之外、我还改进了下游稳压器的启动、因此 ISOW7841不应从这么糟糕的输入电压开始。

此致、

海登

您好、Hayden、

感谢您对第1项的澄清。 了解这一点很好、齐纳二极管在钳制输出方面工作良好。 如果我从我们的开发团队获得任何其他意见、我会将其发布在这里。

此致、

Abhi

您好、Hayden、
新年快乐！

只是想让您知道、我们仍在对其进行额外的分析、以查看是否可以在可能的情况下避免使用齐纳二极管。 上述设置是否符合您的要求？

是否可以共享您在 Vcc1端分配的总系统电流限制？ 我们是否应该假定它在所有3个 ISOW 单元中统一分配？ 我知道我们会讨论初始电流限制、然后再增大这些限值-是否想知道您是否可以共享这些值？

谢谢、
Abhi

PS：主题略有不同、但希望跟进以实现完整性。 您提到了在总线隐性状态下使用2.5mA - 10mA 的 TJA1051。 如果您希望将其降至1.5mA (典型值)- 2.5mA (最大值)，您可能也会对 TCAN1051感兴趣[还有一组其他有用的优势值得关注]。