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[参考译文] TPS1641:TPS16413 FLT 在启动时有效

Guru**** 2390730 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS1641
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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1483111/tps1641-tps16413-flt-assertion-at-startup

器件型号:TPS1641

工具与软件:

我的 TPS16413在启动时给我带来麻烦。 似乎在某些情况下、我们会在不应引起故障的情况下看到 FLT。 我们会在启动时将 EN 引脚驱动为高电平以驱动固件中的负载、但我注意到有一段时间后、FLT 被置为有效。

故障的可能条件:

  • 过流(大于1A 拉)
    • 我们在设计中绘制< 250mA 的整体图、这是不可能的。
  • 热关断(器件的 T_Junction > 155°C)
    • 运行时没有可见的温度、不应该是这个温度。
  • 过压(OVP 引脚电压上升至超过1.53V)
    • OVP 引脚电压看起来是1.24ish 伏...这应该是可以的、我们有一个可将24V 降至1.24V 的1:20分压器

    • 根据我的估计、仅当 VCC_PMOS 跃升到29/30V 时、OVP 才会起作用。
  • 输入至输出短路检测
    • 可能是罪魁祸首? 也许?
    • R_SHORT 是一个电阻器、用于在内部测量30mΩ 最大值以检测输入短路。
    • 我非常不清楚我应该测量哪些条件来确认输入到输出短路、以及控制逻辑做出哪些决策来确定是否存在故障。
    • 如果 TPS16413在 IN 和 OUT 引脚之间检测到的 R_SHORT 更短、FLT 将被置为低电平。 启动时、FLT 保持低电平。 如果未检测到短路、FLT 会置为无效(高电平)、内部 FET 导通、并传递电流。
      • 我们一定不能满足其中一个要求、当我们尝试驱动负载时、电子保险丝与负载对抗。
    • 要复位锁存器、必须切换电子保险丝 EN/SHDN 引脚或对 V_CC 电源进行下电上电
      • 将 EN/SHDN 引脚保持为低电平>24ms、然后将其驱动为高电平。

我不是很清楚我们是如何违反任何这些条件的。 我在这里遗漏了什么?

此外、当禁用时、似乎电子保险丝正在尝试驱动施加的24V 负载。 当 EN 被拉至低电平时、如果我在 OUT 引脚上施加24V 电压(此网络上的另一个电路将读取24V 信号、但我希望电子保险丝不会干扰)、电子保险丝的预期行为是什么? 现在、我看到 OUT 引脚在断电时从24V 变为上电时的8V。 我已将其隔离回此器件、所以肯定是错开了电路。

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    您好、Clayton:

    欢迎来到 E2E。 感谢您的大量调查。

    您是否有开关负载或高纹波输入电流? 这可能会触发输入至输出短路。

    您能否在单个波形中添加输入、输出、FLT 和 IIN 以用于进一步调试?

    谢谢  

    Amrit   

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    我不知道我是否可以对我的硬件执行此操作、并且评估板没有"闭锁"行为组件、它包括-10和-12型号。 我还没有订购一个。

    您是指 ILIM 引脚波形吗? 我认为我不会引发过流事件或其他事件、电源显示175mA 和160mA 的相关信息是系统负载、我有32个电子保险丝全部导通、共用一个线或'D FLT 引脚。

    我的电源有过流限制、但看起来单个电子保险丝输入电流超低、不构成问题。

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    此外、不需要、负载是开/关传感器(可能是电眼、电感式传感器、某些类型的接近传感器)、但在启用时不应超过电流限制、 但是、由于传感器可以提供自己的电源、因此我认为电子保险丝出现故障、因为输入和输出引脚上都存在24V 电压)、所以它应打开到24V、然后降至0、如果我们在启动时将使能引脚驱动至高电平、即使在启动时仍会出现故障。  

    当我通过驱动使能端低电平来关闭电子保险丝时、启动时仍然存在故障、当我将24V 传感器连接到禁用的电子保险丝时、电子保险丝上的输出电压似乎会与传感器失去连接并将其下拉至~8V、这是超奇的。 我不知道电子保险丝为什么会出现故障并在施加负载时对 VOUT 执行任何操作、但输入/输出短路检测可能是问题所在?

    如果使故障有效、VOUT 引脚的预期行为是什么? 它只是关闭控制 FET 还是 VOUT 主动尝试驱动0V?

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    参考应用:  

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    您好、Clayton:

    我是指 IIN (电子保险丝的输入电流)。 是具有占空比还是频率或有纹波的开关电流?

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    不幸的是、我还没有一个很好的方法来衡量它。 设备有限。 我有一些200 MHz 探头、台式3A 60V 电源和台式 DMM。

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    没问题、Clayton。

    您能告诉我 TPS1641的下游连接了哪种负载吗?

    这是开关负载还是直流-直流转换器?

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    VOUT 通过电感式传感器连接到可能使事情复杂化的输入电路。 IQ2000是我已经测试过的型号之一以及 AES216。

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    您好、Clayton:

    您是否已检查此开关电流和纹波电流要求以选择 TPS1641器件型号。  

    谢谢

    Amrit

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    传感器应该只是开-关、但我想知道传感器是否会在启动时执行一些黑色魔法并产生>5Hz 的开关电流负载。 我在路上有几个16417部件、怀疑输入至输出短路可能是罪魁祸首。 他们将于周四抵达、因此我将相应地进行更新。

    我已断开传感器连接并进行独立检查、发现启动时其输出电压中存在开关瞬态导致了该问题。 它由与电子保险丝上的 VIN 引脚相同的电源供电、EN 的引脚状态在启动时为高电平2秒、然后驱动为低电平。

    我想知道这些特性是否足以触发 IN-OUT 短路检测。

    如果 OUT 引脚出现故障、您是否知道其预期的行为? 它是尝试将 OUT 引脚拉至低电平还是 OUT 引脚只是悬空? 我想它会尝试通过数据表中指示的 ISINK 接地  

    这是在加电时传感器自身的捕获。 肯定会有一些噪声、并且我的设置具有巨大的接地环路。 我可以提高精度、但作为一个圆珠笔、我认为 当该传感器首次开启时、电子保险丝可能还会有一些开关噪声加载、这也可能会使电子保险丝跳闸。

    请注意、我还切断了进入电子保险丝上输入电路的布线、行为是相同的。 它会与电子保险丝对抗、当我触发、然后取消触发、然后再次触发传感器时会执行类似的操作。

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    您好、Clayton:

    以下几点说明了表面平面上的短路检测功能。

    • TPS16413具有 IN 至 OUT 检测、它将 VIN、VOUT、IOUT 作为输入来计算 IN 至 OUT 的电阻。

        如果器件在 IN 和 OUT 引脚之间检测到小于 Rshort 的电阻、则该器件将 FLT 引脚置为低电平并闭锁。

    • 器件具有200mSec 周期、它会在这个周期中检查5次输入到输出电阻。 如果电阻变化3倍(5次)、则插入输入到输出短路保护。
    • 由于开关负载或电流纹波、IOUT 会发生变化、且 IN 至 OUT 电阻不断变化、这会导致在某些事件中误检测到 IN 至 OUT 短路。 因此、建议使用不具有此特性的型号来开关负载和较高的电流纹波。
    • 在200ms 的单个时钟中、器件会做出5个决策来计算输入至输出电阻。
    • 为了计算输入至输出电阻、器件通过 ISINK 块吸收30 mA 电流。 灌电流开启时间为800uSec

    如果您需要更多详细信息、请告诉我。 TPS16417、我认为会适合您的应用。

    谢谢

    Amrit  

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    Amrit、

    感谢您的答复。 最后一个问题。 当 FLT 置为低电平时、OUT 引脚是否会关闭? 如果我移除22uF 输出电容器、传感器不再表现出开关行为、但 FLT 引脚似乎在启动时仍有效。  

    如果输入电压在启动时上升并将 EN 拉至低电平、FLT 引脚在启动时置为有效的预期行为是否是有效的?

    我们的配置是 FLT/VIN=24V、VCC 上拉至3V3、EN 在驱动高电平或低电平之前短暂悬空、具体取决于固件。

    我想我需要进行测试以查看不同 EN 引脚设置的行为、但根据您的描述、听起来当 FLT 置为低电平时、电子保险丝会锁闭、从而在 OUT 引脚上产生高阻抗或开路。 是这样吗?

    禁用时、FLT 引脚是否预计被置为低电平。 这似乎正是我们所看到的、即使在 FLT 上有2.2kΩ 上拉电阻、没有任何东西连接到输出。

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    我想补充一点、即 TPS16417仍然表现出相同的锯齿波行为。 当 EN 置为低电平时、FLT 是否被驱动为低电平? 我是否需要断开 VCC 以便在 EN 为低电平时使 FLT 悬空?
    现在、当 EN 也为低电平时、这些器件似乎会将 FLT 驱动为低电平。

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    您好、Clayton:

    我们是否可以通过在线电话讨论此问题?

    有一些很难理解的位和信息片段。

    我已在该论坛上向您发送请求。 让我们在下周早些时候打电话进行讨论。

    谢谢  

    Amrit  

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    感谢您的跟进、我已经给您发送了 PM。 我非常感谢您的所有意见、尤其是关于"内-外-短"功能的意见!

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    感谢大家进行讨论。

    总而言之、FLT 引脚在关闭输出时驱动为低电平是预期行为。 PGOOD 行为也连接到 FLT 引脚、因此当内部 FET 在 EN 连接至低电平时关断、FLT 引脚会置为低电平。

    我的应用在 OUT 引脚上有一个22uF 电容器、该电容器会干扰连接到 OUT 引脚的某些传感器(即使 EN 驱动为低电平)。 移除该电容器可修复振荡电压、并排除电子保险丝问题。 我们解决了 FLT 驱动低电平的未解决问题、并建议测试 TPS1633。

    我将来可能会使用 TPS1633进行实验、非常感谢您的帮助!