[参考译文] TPS61094：升压模式下的功耗不可解释

具有更好分辨率的原理图

尊敬的 Cyril：

我会在明天检查并回复您。

此致

Lei

谢谢！

尊敬的 Cyril：

很抱歉耽误了一天。 我将确保明天检查并回复您。

此致

Lei

尊敬的 Cyril：

如果我有一个正确的理解、那么问题是当 TPS61094的 Vin 电源不存在、而它工作在升压模式(来自超级电容器的输入能量)下时、 TPS61094 VOUT 中会消耗很大的额外电流、对吧？  

如果是、请做一个快速实验、以检查它是否是 TPS61094中的问题。

• 在 TPS61094 VOUT 处断开所有负载。
• 使 Vin 电源正常工作、然后将为超级电容器充电。 测量 VIN、SUP 和 VOUT 引脚上的电压。
• 移除 Vin 电源。  测量 VIN、SUP 和 VOUT 引脚上的电压。

为了进行更好的检查、请检查以下问题：

"和不"是什么意思？  即使超级电容器已经充电、在没有 Vin 电源的情况下电路也无法正常工作、对吧？

Mail 电容器是否指 C1？

VIN 和 SUP 引脚现在已连接到 GND、对吧？  MODE 和 EN = 0都处于此工作条件下吗？

很抱歉、我无法理解。 请更详细地说明工作状态发生了哪些变化。

此致

Lei

Unknown 说：

然后、 TPS61094 VOUT 还消耗了大量额外电流、对吗？

我不知道电流消耗在哪里。 我将监控 Vcap/SUP 电压、并从该电容器中提取剩余的能量。 我已经完成了这些测量、我已经将 TPS61094与电路断开、并且测量了从外部供电并进行精确监控时 VOUT 引脚上消耗的电流(它是电路中所有耗电元件的总和)。 它是62µA (当微控制器处于睡眠模式时)。 因此、除非我在升压模式下遗漏额外的电流、否则我认为 VOUT 不会消耗额外的电流、而是 TPS61094本身、或者超级电容器上有额外的漏电流。

• 在 TPS61094 VOUT 处断开所有负载。
• 使 Vin 电源正常工作、然后将为超级电容器充电。 测量 VIN、SUP 和 VOUT 引脚上的电压。
• 移除 Vin 电源。  测量 VIN、SUP 和 VOUT 引脚上的电压。

2)我得到的正是我期望的结果、即 VIN = 5.1V、SUP 缓慢增加、VOUT 为4.8V、芯片在这里按预期工作

对于3)、当 VIN 物理断开时、芯片按预期工作、VOUT 上的电压为4.8V、SUP (在原理图中为 Vcap)从2.1V 缓慢降至~0.75V。 问题是它正在下降的比率,它太高的与期望。 从所选超级电容器的数据表中可以看出、漏电流应为1.1mA、因此在充满电并减小时小于2.31mW、但我看到的是~25mW (功率的计算方法如上所述)。

"和不"是什么意思？  即使超级电容器已经充电、在没有 Vin 电源的情况下电路也无法正常工作、对吧？

Mail 电容器是否指 C1？

该电路按预期正常工作。 文档很好、我们在实现过程中没有犯任何错误。 也就是说、我们让电容器在存在 Vin 时充电(尽管它绝不会在指定的充电电流下充电、始终保持较低的非恒定电流、但在数据表中没有提到应以恒定电流充电)。 当两个 Vin 都存在或不存在时、Vout 始终存在、并且它具有预期值且几乎没有纹波。 因此、自动降压/升压模式运行得非常好。

在数据表中、SUP 引脚仅连接到超级电容器。 我们有一个与超级电容器并联的较小 MLCC 100nF 电容器、在原理图中标记为 C1。 它未在数据表中、但在许多使用 TPS61094的原理图中可以找到。 我在想、这个小型滤波电容器是否是我们正在遇到额外泄漏/浪费电流的原因。

Unknown 说：

VIN 和 SUP 引脚现在已连接到 GND、对吗？  在此工作条件下 MODE 和 EN 均为0？[/QUOT]

前2个状态是电路的当前工作模式：

状态1：

VIN = 5.1V、SUP 充电至2.1V、EN = MODE = VIN -~0.2V、VOUT = 4.8V、电路按预期工作

状态2：

VIN 未连接、SUP 充电至2.1V、降低、EN = MODE = SUP -~0.2V、VOUT = 4.8V、电路正常工作、超级电容器的漏极电流比预期高10倍除外。 预期结果(但未测量) IOUT = 62µA、因为微控制器的操作与状态3中的操作相同。

在调试系统时、我们对电路进行了临时修改：

状态3：

VIN = 0V、SUP = 0V、EN = MODE = 0V。 如果 VOUT 与电路的其余部分在物理上分离、那么我也会得到0V。 在这种情况下、我们通过受监控的电源直接从 VOUT 为电路供电(我们已将一根导线焊接到 VOUT 的大型电容器上、并从这里获取电源)。 IOUT =、62µA、VOUT = 4.8V

基于以下计算方法、当微控制器处于休眠状态时、我们预计系统可以工作超过一天：

超级电容器中的能量= 1/2 * C *(Vmax - Vmin) 2 = 236J (C = 280F、Vmax = 2.1V、Vmin = 0.8V)

漏电流：1.1mA =>漏电功率= 1.1mA * 2.1V = 2.1mW (随着电容器的消耗降低)

预期工作时间：e / P => 1天+ 4小时

不过、我们观察到25mW 的泄漏功率、因此预期工作持续时间降至仅2h、这使得产品完全不适合执行此任务。

尊敬的 Cyril：

我还在检查中。 首先是一个简短的问题：

在上述条件下、是否移除了 TPS61094 VOUT 引脚上的所有负载？

此致

Lei

尊敬的 Cyril：

了解。  

嗯、只是为了进行调试、您可以帮助检查在移除所有 TPS61094负载后该问题是否仍然存在吗？ 即：  

• 在 TPS61094 VOUT 处断开所有负载。 或者只添加一个电阻器来模拟所移除的负载和所有其它实际负载。
• 使 Vin 电源正常工作、然后将为超级电容器充电。
• 移除 Vin 电源。 检查泄漏是否显著增加。  

谢谢你。

此致

Lei

我会思考如何做到这一点并报告结果。 谢谢！

尊敬的 Cyril：

谢谢。 我将使该线程保持打开状态。

此致

Lei