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[参考译文] MSP430F5438A：芯片上的功耗过大

admin
Guru**** 2535450 points
Other Parts Discussed in Thread: MSP430F5438A

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/575933/msp430f5438a-power-consuming-too-much-on-the-chip

部件号：MSP430F5438A
主题中讨论的其他部件： MSP-TS430PZ5X100

您好，我开发了一个新的MSP430核心应用器件，并注意到在功耗方面存在一个关键问题。

；MSP430芯片消耗的功率超过估计值。

===================================================================================================================================================================================================================

= 条件                                                                                       =

===================================================================================================================================================================================================================

芯片名称：MSP430F5438a

封装类型：BGA MicroStar Junior

模式：活动模式

系统频率：25 MHz

外部晶体频率：32.768 kHz

电源电压：3.3 V

===================================================================================================================================================================================================================

= 估计功耗                                                                    =

===================================================================================================================================================================================================================

[第一种方式]基于功能描述(数据表)

(闪存功耗+ RAM功耗)=(230uA/MHz + 110uA/MHz) x 25MHz x 3.3V = 28.05 mW

[第二种方式]基于最大功耗(数据表)

(闪存最大功耗+ RAM最大功耗)=(9，6mA + 4.9mA) x 3.3V = 47.85 mW

[第3种方法]基于比较表(在线表)

有源模式功率= 356uA/MHz x 25MHz x 3.3V = 29.37 mW

我们选择第二个计算结果作为估计值，因为它具有最高值。

===================================================================================================================================================================================================================

= 测量实际功耗                                                            =

===================================================================================================================================================================================================================

[1]在应用器件中工作时的MSP430芯片功耗：103 mA x 3.3 V =340 mW

[2] MSP430芯片功耗仅连接到3.3V稳压器输出引脚和GND：142 mA x 3.3 V = 468.6 mW

===================================================================================================================================================================================================================

= 结论                                                                                     =

===================================================================================================================================================================================================================

因此，我估计功耗低于50 mW，

但我测量的功耗超过300 mW。

MSP430F5438A芯片为什么会消耗大量电能？

这是否正常？ 我不明白为什么。

  • 0
    TI__Guru**** 2535450 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    东贤您好！

    这些测量值高于预期值，您是否已将所有GPIO初始化为低输出驱动？ 请遵循用户指南中的表1-3“未使用针脚的连接”建议。 我假设使用的是自定义EVM，而不是TI提供的EVM？ 在何处测量电流？ 其他器件(LDO)或工具(FET)可能会导致功率数增加。

    此致，
    Ryan
  • 0
    TI__Guru**** 2535450 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好Ryan：

    我再次测试，发现一个连接错误，
    XT2IN针脚是否重要？

    测试内容
    =============================================================================================

    1.引脚连接
    我遵循了用户指南中的所有连接，XT2IN除外。
    在表1-3中，XT2IN应该连接到VSS，但我没有连接到任何针脚(打开)。
    此XT2IN引脚连接是否重要？

    2.测试代码
    在测试代码上，
    首先，MCU初始化了所有端口，
    -设置：输出=0，DIL=ON，SEL=0
    目标：PA，PB，PC，PD，PE， P11，PJ
    并运行无限循环(代码：while (1)；)

    ，但它的消耗仍然超过估计值。


    3.重新测试
    -电流测量的连接((1)+(2)+(3))：
    (1) 3.7V电池-电流表(正极引脚之间-直接连接，非并行)- LDO稳压器- MCU
    (2) MCU -蓝牙模块(PAN1326B芯片，TI，Panasonic)
    (3) MCU - ADC模块(RHD2132，Intan技术) <-只需开机

    - LDO稳压器：TPS7.3733万 (Texas Instrument)
    ->我们计算和测量LDO的贡献；
    估计：它将增加15 % 总功率。
    测量：总增加量低于19 % 功率。 (实际使用)-(a)

    -蓝牙芯片功耗(测量值)：< 43.7 mW -(b)

    - ADC芯片功耗(测量值)：= 31.9 mW -(c)

    -总功耗(测量值)：= 395.2 mW -(d)

    -其他模块(如电阻器和电容器)消耗几乎零功率(稳态)

    分析
    从(a)，(b)，(c)和(d)，
    MCU功耗为
    p >=(总功率/LDO最大功率)-蓝牙功率- ADC芯片功率
    = 395.2 / 1.19 - 43.7 - 31.9
    = 256.5 mW*

    因为MCU上的电源电压是3.3 V，
    MCU上的电流大于256.5 / 3.3 = 77.7 mA**

    =====================================================================================================================
    重新测试结果
    1.单针连接错误- XT2IN-打开(用户指南建议：GND)
    2.再次测量，但耗电量仍比估计值高得多
    －估计：47.85 毫瓦
    -测量：256.5 mW
    =====================================================================================================================
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    TI__Guru**** 2535450 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好，Donghyeon：

    您是否有要测试的TI内置EVM，如MSP-TS430PZ5X100或MSP-EXP430F5438，如果有，这些EVM是否会产生类似的结果？ 您是否还使用了LPM，不同的MSP430 CPU频率和内核电压进行了测试？ 请提供用于评估MSP430电流消耗的测试代码。

    此致，
    Ryan
  • 0
    TI__Guru**** 2535450 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    [报价用户="DONGHYEON ROH"[2] MSP430芯片功耗仅连接至3.3V稳压器输出引脚和GND：142 mA x 3.3 V = 468.6 mW[/QUE]

    对于运行频率仅为25MHz的芯片来说，它的功耗接近半瓦。 我会立即针对输出短路条件进行测试，无论是直接还是间接。 －在初始化时钟后，您应禁用中断，将 所有端口的所有引脚配置为输入，并将CPU置于while (1){}回路，再次测量电流。 预期结果是消耗量符合规格。 之后，您只需通过逐步启用固件功能来缩小搜索范围，直至找到导致问题的部件，然后就可以轻松找到问题所在

  • 0
    TI__Guru**** 2535450 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    你好，Ryan，

    今天，我制作了调节器模块，并在蓝牙评估板和ADC评估板上进行了测试。
    没有具体的结果。 所有当前值与上次测量值几乎相同。
    我唯一没有测试的是MSP430 MCU芯片功耗。

    =============================================================================================================
    这个结果很奇怪，因为我几乎测试了除MCU以外的芯片。

    应用器件电路=蓝牙EVM + ADC EVM + 3.3V稳压器+ MCU + 32.768 晶体+电容器，电阻器，复位开关。
    所以我没有测试的是：
    1.mcu
    2．晶体
    电容器，电阻器，复位开关。
    电容器处于稳定状态，因此没有电流。
    一个电阻器打开(用于复位开关)，其他电阻器为零欧姆，因此没有电压差。
    =============================================================================================================

    下次，我将测试MSP430芯片。 如果完成，我将上传反馈结果。
    也许我在应用设备中使用的BGA芯片不是测试功耗的好选择。
    因此，下次参考您的建议，我将使用MSP-EXP430F5438A，并将GND和VCC引脚与调节器模块引脚连接起来，这是我今天做的。

    ###############################################################################################################################################################################################################################################################
    *我还考虑了错误连接错误和错误放置错误的可能性。
    但从现在起我没有发现任何错误。(已经检查过几次...)
    如果找到，我会再告诉你。
    ##################################################################################################################################################################################################################################################################
    你好，Ilmars，
    好的，我会测试！
    在我上一个测试代码中，我将所有未使用的引脚设置为0逻辑输出引脚。
    因此，根据您的建议，我将设置为输入引脚，并将芯片禁用为使用中断。
  • 0
    TI__Guru**** 2535450 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    你好，Ryan和Ilmars。

    我发现了为什么MCU会消耗大功率。
    原因是Vcore与3.3 (DVCC)的mis连接
    这是我的实验结果
    ===================================================================================================================
    器件：EXP-MSP430F5438A和定制的3.3 稳压器模块(TPS7.3733万)
    测试结果
    1.调节器打开
    -连接：3.7 V蓄电池-调节器
    －电池电流：0.40 mA
    2. EXP-MSP430F5438A也打开
    -连接：电池-调节器- EXP430F5438A
    -电流：17 ~ 24.5 mA
    3.将VCORE引脚连接到3.3
    -连接：'2.实验连接3.3 (DVCC)连接
    电流：95 ~ 100 mA
    ===================================================================================================================
    =结论 =
    ===================================================================================================================
    如果Vcore连接到3.3 电压源，
    MCU可以下载代码，运行良好。
    也许这是因为MCU处于活动模式，3.3 V幸运地处于有效范围内。
    但是，连接错误会导致高功耗。
    。
    谢谢你们。 感谢您的帮助！