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[参考译文] TPS65300-Q1：采用 TPS65300-Q1的冗余电源树设计—EN 置位前 VSENSE 引脚的行为

admin
Guru**** 2466550 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS65300-Q1, TMS320F28377D

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/1506204/tps65300-q1-redundant-power-tree-design-using-tps65300-q1-behavior-of-vsense-pins-before-en-assertion

器件型号：TPS65300-Q1
线程中讨论的其他器件： TMS320F28377D

工具/软件：

尊敬的 TI 团队：
我正在努力使用 TPS65300-Q1 PMIC 来实现冗余电源架构、我打算仅在主电源出现故障时激活该架构(一组提供1.2V、3.3V 和5V 电压的降压转换器)。
用例摘要：

  • 主电源轨(1.2V、3.3V、5V)由分立式降压转换器生成。
  • 这些电源轨为 C2000微控制器(TMS320F28377D)和支持外设供电。
  • 我可以选择在降压转换器的输出端放置二极管、计划使用每个降压转换器的 PWRGOOD 信号来监测故障。
  • 如果出现故障、我将使用 PWRGOOD 信号来控制 TPS65300-Q1的 EN 引脚、以启用备用电源。
  • 二极管 ORing 仅针对降压稳压器的输出进行—我尚未将二极管放置在 TPS65300-Q1的输出端、主要是为了避免压降而无法轻松通过反馈或裕量调节进行补偿。

问题：

  1. EN 为高电平之前 VSENSE 引脚的行为：
    由于 TPS65300-Q1在正常操作下不会启用、但系统的1.2V 和3.3V 电压轨已通过主电源供电、因此在 EN 置为有效之前向1.2VSENSE 和3.3VSENSE 引脚施加电压是否会导致任何问题？
    1. 这是否会导致器件错误地检测故障或进入故障状态、从而在 EN 引脚最终被拉高时可能延迟或阻止导通？

  2. 当 EN 为低电平时、IC 是否根据 VSENSE 置位任何信号或条件？
    我想知道 PMIC 是否可能在 VSENSE 引脚实际启用之前尝试对其进行操作或监控。 当 EN 为低电平时、器件是否在 VSENSE 引脚上置为低电平(灌电流或下拉电流)？
    这可能会破坏电源 ORing 行为或导致意外的上电延迟。

  3. 如果需要、可以将 我可以使用类似的二极管+反馈补偿策略吗 正如我使用降压转换器(即在输出端放置一个二极管并调节内部反馈以调节后置二极管)一样？ 我意识到这对于 PMIC 来说非常重要、如果我在二极管之后连接 VSense 引脚、则可能不支持。

感谢您对此策略的深入见解以及提供的任何建议或应用手册参考(如果有)。

最好的注意、
Dhaval Ravat

附件： https://drive.google.com/file/d/1SAC5Xq6n-QrIDkEZTa7144KCtbl2y6Ja/view?usp=sharing

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    TI__Guru**** 2466550 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。

    尊敬的 Dhaval：

    设备专家 Sarah 本周已下班、将在下星期一重新上岗时回复。  

    Sathish

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    TI__Guru**** 2466550 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、Sathish、
    希望此主题仍然活跃。 我正在等待 TI 团队关于 PSU 架构的反馈。 希望很快能听到团队的声音。

    此致、
    Dhaval Ravat

  • 0
    TI__Guru**** 2466550 points
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    尊敬的 Dhaval：  

    感谢您的耐心、对延误深表歉意。  

      当 EN 为低电平时、VSENSE 引脚变为高电平没有问题。
    器件 不会监控或标记此 行为的任何类型的故障

    当 EN 最终置为有效时、VSENSE 应该为低电平 、因为外部降压转换器不会输出、因此我在此不会看到冲突。  

     仅当从启用的 EN 发送唤醒信号时、内部稳压器控制才会起作用、因此 当 EN 为低电平时、VSENSE 引脚的状态不应影响 IC：

    请注意、这不是此 器件的典型推荐应用案例、并且该功能尚未进行广泛测试。  
    遗憾的是、我们没有此类情况的任何参考资料或应用手册。  

    此致、  
    Sarah

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    TI__Guru**** 2466550 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。

    非常感谢您的答复—这有助于澄清我的许多顾虑！

    Unknown 说：
    当 EN 最终生效时、VSENSE 应该为低电平 、因为外部降压转换器不会输出、因此我在此不会看到冲突。  [/报价]

    在我之前连接的架构中、如果我的任何初级降压转换器(3.3V、1.2V、5V)出现故障、我计划将 TPS65300-Q1的 EN 引脚置为高电平以激活次级(冗余)电源路径。 为了确保平稳转换并避免微控制器突然断电、我计划在 ORing 二极管之后的主 PSU 轨上使用大输出电容器。 目标是保持电压足够长、以便 TPS65300-Q1有时间斜升其电源轨(理想情况下应确保切换期间没有死区时间)。
    现在、在这种转换中、当 TPS65300-Q1上将 EN 置为高电平时、VSENSE 引脚可能仍处于高电平(由于初级 PSU 输出上的保持电容)。

    我的问题是：

    1. 对于 TPS65300-Q1来说、这种行为是否仍然安全/可接受？
      也就是说、如果在 VSENSE 仍为高电平时将 EN 置为有效(由于电容器保持)、器件是否仍能正确上电并控制其电源轨、或者这是否会触发任何意外行为？
    2. 您会推荐替代方法吗？
      例如：
      1. 我是否应该正常调整输出电容的大小并允许 TPS65300-Q1充当干净的 POR (即等待电源轨完全下降)？
      2. 或者(b)在保持期间(VSENSE 为高电平)、是否仍可以将 EN 置为有效以更大限度地缩短死区时间？

    我知道这不是标准的应用模式、但有关器件在此时序窗口中如何反应的任何指导都会极大地帮助优化冗余架构。

    最好的注意、
    Dhaval Ravat

  • 0
    TI__Guru**** 2466550 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。

    尊敬的 Dhaval：  

    我明白了、我没有意识到 会有输出电容器来保持电压、谢谢您的提醒！

    不过、这里没有看到问题。  

    1.是的。 这仍然是可以接受的。 即使存在瞬时重叠、器件仍能正常供电、器件启动不应出现任何问题。  

    2.b、在保持期间、可以将 EN 置为有效。 我没有任何关于替代方法的建议。

    希望这有助于澄清问题。  

    此致、  
    Sarah

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    TI__Guru**** 2466550 points
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    您好、Sarah：
    感谢您之前的答复、
    循环回到我之前分享的电源树、我想了解您对使用 TPS65300-Q1进行冗余电源切换期间 LDO 稳压器的软启动行为的反馈。
    由于 我将 TPS65300-Q1用作冗余电源、当主 PSU (降压转换器)发生故障时、该电源将生效。 在此设置中：

    • 我正在使用 IGN_EN 引脚来控制 PMIC 何时导通(作为切换机制)。
    • EN 引脚连接高电平(到 PMIC 本身的5V 电压)、因此一旦切换 IGN_EN、它始终启用。

    我担心的是启动时间、特别是在冗余切换情况下：
    数据表显示、在 Fsw = 2.5MHz 且输出最初为0V 时、3.3V 电源轨的 Liner 稳压器的典型软启动时间为~13ms (第6.7节、开关特性)。
    但是在我的示例中、由于保持电容器、当 TPS65300-Q1启用时、VSENSE 引脚已经具有一定的电压(预偏置状态)。 电压将开始下降、但不会立即下降至0V。

    我的问题是：

    1. 如果 VSENSE/输出引脚已预偏置(即不是从0V 开始)、TPS65300-Q1在启动期间如何行为？

      1. PMIC 是否仍会经历完整的12-13ms 软启动？

      2. 它是否会检测到预偏置状态并更快地完成启动？

    2. 我计划调整输出轨上的大容量保持电容器的大小以保持电源轨稳定性、直到 TPS65300-Q1接管为止。  我担心、如果大容量电容太小、电压可能会降至 MCU 的 POR 阈值以下、从而在转换期间导致不必要的复位。

      1. 是否有办法绕过或缩短专门针对 LDO 电源轨的软启动时间、或者在内部固定软启动时间？
      2. 您是否会建议任何在切换期间优先考虑电压稳定性(无骤降)的替代移交策略？ 还是接受短暂的骤降并确保系统可以处理受控复位？

    感谢您对帮助评估此边缘用例的支持。 我知道这不是典型的配置、但我想确保电源冗余的稳健性而不会导致不稳定。

    此致、
    Dhaval Ravat

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    TI__Guru**** 2466550 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、Dhaval、  

    遗憾的是、   当输出引脚已经预偏置时、我们没有数据来验证 TPS65300-Q1的器件行为。  

     线性稳压器的软启动时间不能被旁路/更改、这是在内部设置的。  只有降压的软启动时间能够通过 SS 引脚上的电容器进行调节。  

    这是一款较旧的器件、评估模块(EVM)已停产。  

     对此造成的不便、我深表歉意、并且无法提供更多见解。  
    我可以说、对于 C2000设计、 TPS65381A-Q1 是一款与 C2000兼容的较新的功能安全器件、具有 可用于评估的 EVM。

    此致、  
    Sarah