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[参考译文] TPS25751:在 USB PD 快速重新连接期间 PPHV 网络放电

Guru**** 2539160 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25798, TPS25751, BQ25792, BQ25790

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/1553395/tps25751-discharging-of-pphv-net-during-fast-usb-pd-reconnects

器件型号:TPS25751
主题中讨论的其他器件:BQ25798BQ25792BQ25790

工具/软件:

大家好、我有一个与内部放电路径相关的问题。  

环境中

我将 TPS25751D 与 BQ25798 配合使用以实现 USB PD PPS DRP 应用。
连接到 BQ257598 的 VBUS  引脚的 PPHV 网络上、我有一个有效~μ F 100 µF 的电容器组(一个大聚合物,用于在 20V 时减轻直流偏置衰减)以及几个小的滤波电容器。

该器件可以随时切换角色。 此外、在电缆保持连接时或在设备交换后可以重新协商 USB PD 合约。
因此、PPHV 上的电压电平可能会快速变化。 例如、OLD 电压为 20V、新电压为 3.3V。对于我来说、在 PD 合约变更之前使电容器组放电绝对有意义。

问题

  1.  TPS257751D 的内部放电路径仅对 VBUS 侧 电容放电而不对 PPHV 侧放电 (基本上是完整的内部 VBUS <-->PPHV 路径)是否正确、即我们是否应该为  PPHV 网络实现外部放电路径? 我希望放电路径会影响完整的内部  VBUS <-> PPHV  路径。 但我有疑问、因为我还预计 在必须进行放电(重新连接之间,断开状态期间)的事件期间、PPHV 会与 VBUS 隔离。
  2. 能否请您澄清 PPHV  管理和过压/过流保护方面的行为? 因为在我看来、PPHV 在重新连接期间会被隔离(电缆和协议级重新连接)。 这意味着 PPHV 上的电容器组将保持其电压。 鉴于前面的示例和  PPHV  在成功协商后重新连接到电源路径、这是否会触发 TPS25751D 的过压/过流保护(现在在配置为 3.3V 的路径上看到 20V)并中断 PD 传输? 如果内部放电路径也对 电源路径的 PPHV 侧放电、则会回答该排队问题。

提前感谢您的时间和帮助!

种类繁多的摄政者
Brian

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    您好、Brian、  

    感谢您联系我们!

    我将在下周初对此进行研究、并提供反馈。  

    此致、  

    Aya Khedr

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    尊敬的 Aya:

    非常感谢! 有一个很棒的周末!

    此致、
    Brian

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    您好、Brian、  

    是否通过 MCU 或使用 TPS25751 的集成 I2C 支持来配置 BQ?  

    此致、  

    Aya Khedr

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    尊敬的 Aya:

    I²C 时机刚刚好、因为我只是想知道如何将 TPS25751 用作 μ C 代理的功能。 因为我要求以 5.5A 的电流放电、以便能够为降压/升压级提供所需的功率包络。 根据我所知、BQ25792 在拉出模式 (REG14[4:3] IBAT_REG) 下配置为限制为 5A。 因此、在拉电流模式下、我必须暂时移除 5A 放电钳位。
    此时、修改此 IBAT 限制并将 BQ 转换为关断模式是 MCU 唯一的动态 BQ 配置。 我认为为了发生这种情况、我必须禁用放电电流限制、对吧(`IBAT_REG`=禁用)? BQ257929 规格允许高达 6A 的连续放电 (IBAT)、但最大值为 5A 的放电电流限制 (REG14[4:3] IBAT_REG) 阻止了这种情况。 您是否同意这一点以及暂时禁用放电 5A 限制的解决方案?

    如果这是可能的(我认为是)、那么我将通过 TPS25751D I²C 代理控制 BQ25782?
    我是否可以在使用 MCU 控制 BQ 的同时启用 TPS25751 BQ 自动配置、或者必须选择一个 无 BQ USBCPD 应用程序自定义工具中的配置、以防止 TPS 固件对充电器自动编程(因此将所有配置移至 MCU)?  
    如果启用了 BQ 自动配置、TPS25751 是否会监控 BQ 寄存器更改、或者配置是否触发或忘记? (因为我不希望 TPS25751 恢复任何动态配置覆盖)


     I²C 您说我的 I²C 不可行或不推荐、或者您有理由建议使用直接 MCU->BQ2575922 μ F 连接而不是代理解决方案、我将使用集成的 μ C 支持。

    感谢您的再次光临!

    此致、
    Brian

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    您好、Brian、  

    感谢您分享有关 BQ 放电的更多详细信息。 我将邀请 BQ 专家对可满足您要求的最佳方法进行评论。  

    [报价 userid=“665146" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1553395/tps25751-discharging-of-pphv-net-during-fast-usb-pd-reconnects/5985107

    如果这是可能的(我认为是)、那么我将通过 TPS25751D I²C 代理控制 BQ25782?
    我是否可以在使用 MCU 控制 BQ 的同时启用 TPS25751 BQ 自动配置、或者必须选择一个 无 BQ USBCPD 应用程序自定义工具中的配置、以防止 TPS 固件对充电器自动编程(因此将所有配置移至 MCU)?  
    如果启用了 BQ 自动配置、TPS25751 是否会监控 BQ 寄存器更改、或者配置是否触发或忘记? (因为我不希望 TPS25751 恢复任何动态配置覆盖)

    [/报价]

    您的理解是正确的。 您可以在 GUI 中选择 BQ 选项、并且仍然可以通过 MCU 通过 PD I2C 线路进行额外的写入/读取。 遗憾的是、PD 控制器不会监控这些更改、因此它可能会覆盖 PD 写入的特定寄存器。  

    还可以选择无 BQ 并让 MCU 完全控制 BQ、但这可能会增加设计的复杂性。  

    您是否评估过我们的集成解决方案、看看它是否符合您的放电要求?  

    从 PD 的角度来看、您的供电和受电能力是什么?  

    此致、  

    Aya Khedr  

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    您好 Bran、

    我正在查看您的问题、并将在我收集更多信息后立即提供反馈。

    此致、

    基督教。

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    您好 Christian:

    感谢您的帮助!

    此致、
    Brian

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    尊敬的 Aya:

    感谢您的澄清。 我 I²C 理解、但我必须确保我真正正确理解 n ü r 的行为和能力。  与其他器件和制造商相比、数据表性能良好。 但有时会遗漏细微差别。

    使用的是 PD 的全部功能。 灌电流和拉电流 (APDO 和 PD) 在≤3.3A 时为 3.3V - 20V、其中灌电流模式的功率包络~26W、而在拉电流模式下、在转换损耗后为 18.5W (BQ25 实际的功率包络为 23W)。 它只是一个使用单个 10Ah 锂离子电池(额定最大为 1C 或 10A 持续放电)的 1S 电池系统。 充电路径看到 5A

    USB PD 协商

    要协商灌电流 APDO、TPS25751D 不会像固定 PDO 那样计算最大功率包络、是的(它将忽略 APDO 的功率目标)?

    假设启用了自动协商、TPS25751D 将仅  根据其定义的受电方 APDO 检查接收到的 APDO 是否有效 、然后协商原始 PPSOutputVoltage/PPSOperatingCurrent 值?  

    它也不会验证 APDO 的效率是否高于或低于 可用的 PDO 候选、然后将优先于另一个(它将始终优先于 APDO、仅使用 PDO 作为备用)?

    所以,如果我想

    • 以更大限度地提高和优化功率包络或
    • 优先选择更高的电压而不是更高的电流、以提高效率或
    • 丢弃 APDO、改用更高效的 PDO

    我必须在 MCU 上实现此行为?
    我们需要一种混合解决方案、TPS25751D 自动验证 APDO、但随后需要外部帮助来选择理想选项?

    在这种情况下、MCU 将监控 TPS25751D、在协商成功或失败后 、MCU 将读取 NoCapabilityMismatch 位、如果返回 1、我可以让 MCU 执行计算并 相应地更新 PPSOutputVoltage/PPSOperatingCurrent 位(这将触发 TPS25751D 以根据更新的值协商新合约)。

    请告诉我我我的理解是否正确?

    因为我找不到任何配置来控制基元 APDO 自动协商行为或策略、例如在更高的电流上强制更高的电压或在广播的 APDO 电压范围内动态选择最佳电压/电流组合。
    用户指南 非常明确地说明了 PDO 协商策略和流程、甚至提供了多个示例、但 对 APDO 流程而言却很少。
    这就是我认为自主模式对于 USB PPS 器件不是很有用的原因、因此需要混合解决方案。

    很抱歉问这么多。 我不会向该主题添加更多背景信息或问题。 我认为这些话题是我唯一的不安全问题。

    虽然 APDO 受电方协商更多地与固件相关、其中添加冗余功能不会造成太大损害、但 PPHV 放电问题完全与硬件相关、冗余确实会造成损害。
    我只需添加自己的放电路径、但 PCB 空间已经很小。 避免为 PHHV 路径上的大容量电容使用额外的放电路径会有很大帮助。

    我希望我不要用我的长文本吓唬你。 很抱歉!

    此致、
    Brian

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    您好 Brian、

    时机非常好、因为我只是想知道如何使用 TPS25751 作为 μ I²C 代理。 因为我要求以 5.5A 的电流放电、以便能够为降压/升压级提供所需的功率包络。 根据我所知、BQ25792 在拉出模式 (REG14[4:3] IBAT_REG) 下配置为限制为 5A。 因此、在供电模式下、我必须暂时移除 5 A 放电钳位。

    我是 BQ25798 的应用工程师、因此我将重点讨论放电问题、然后将其重新分配回 Aya。

    为了澄清一下、您需要 REG0x14[3:4]=11?、适用于 PD 控制器发送的 I2C 写入命令。 这应该已经完成了。 您能否通过准备 BQ25798 寄存器进行确认?

    此致、

    基督教。

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    您好 Christian:

    我希望你有一个美好的周末!

    为了澄清一下、您需要 REG0x14[3:4]=11?、用于 PD 控制器发送的 I2C 写入命令。 这应该已经完成了。 您能否通过准备 BQ25798 寄存器进行确认?

    我必须道歉、但我不确定我是否正确理解了您的问题。

    是的、我需要 通过 I²C Ω 写入 REG0x14[3:4]=11、以便在供电方模式下禁用放电限制。 这是为了补偿 BQ25798 的内部转换损耗、支持提供真正的 5A 电流 ( BQ25792 否则会钳位在 5A、从而导致超出标称功率预算的损耗~92%)。  

    请注意、我使用的是 BQ2579 2.  而不是 BQ2579 8. 。 在这种情况下并不重要。 我只是在进行澄清、因为您所指的 BQ25798 器件有误。

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    您好 Brian、

    请注意、我使用的是 BQ2579 2.  而不是 BQ2579 8. 。 在这种情况下并不重要。 我只是澄清一下、因为您指的是错误的 BQ25798 器件。

    感谢您的澄清、这不应该有所作为、因为它们具有寄存器。

    是的、我需要 通过 I²C μ s 写入 REG0x14[3:4]=11、以便在供电方模式下禁用放电限制。 这是为了补偿 BQ25798 的内部转换损耗、支持提供真正的 5A 电流 ( BQ25792 否则会钳位在 5A、从而导致超出标称功率预算的损耗~92%)。  [/报价]

    在在线 GUI 中对 TPS25751 进行编程以支持 BQ25792 时、 GUI 会生成启动时写入 BQ25792 的 I2C 写入列表。 其中一次写入是寄存器 REG0x14=9C。 这应将  REG0x14[3:4]=11 设置为。 因此、您应该没有理由设置这些位、这应该是默认设置。

    我希望您读取  BQ25792 的 REG0x14[3:4]=11 以确认默认已完成。

    此致、

    基督教。

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    哦、现在我明白了。 抱歉。 其目的是在灌电流模式期间将限制保持在原位、并仅在拉电流模式期间将其提升。 也许这毫无意义? 这只是一个最好的安全防护装置、在灌入模式下、可以将放电限制为 5A(甚至 3A)。 只需要动态(暂时)消除限制、以便允许放电高达 6A(电池仍然允许放电, BQ25792 也是如此)。

    当您在在线 GUI 中对 TPS25751 进行编程以支持 BQ25792 时。 GUI 会生成启动时写入 BQ25792 的 I2C 写入列表。 其中一次写入是寄存器 REG0x14=9C。 这应将  REG0x14[3:4]=11 设置为。 因此、您应该没有理由设置这些位、这应该在默认情况下完成。

    您是否告诉我、我的一般理解是错误的、因此我的 idesign 不起作用?  
    我认为您是对的、TPS25751 作为前端的放电电流限制是冗余的。 在 SYS 侧、 提供电源轨的降压/升压转换器中有硬件层电流限制器。 并且 MCU 已经在监控电流、从而为应用添加另一个软件保护层。  你是对的。  可以安全地避免管理放电限制的额外复杂性。 是、0x9C 默认禁用充电电流限制。

    感谢您指出这一点!

    我是否也可以请您回答我的原始问题?

    [报价 userid=“665146" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1553395/tps25751-discharging-of-pphv-net-during-fast-usb-pd-reconnects
    •  TPS257751D 的内部放电路径仅对 VBUS 侧 电容放电而不对 PPHV 侧放电 (基本上是完整的内部 VBUS <-->PPHV 路径)是否正确、即我们是否应该为  PPHV 网络实现外部放电路径? 我希望放电路径会影响完整的内部  VBUS <-> PPHV  路径。 但我有疑问、因为我还预计 在必须进行放电(重新连接之间,断开状态期间)的事件期间、PPHV 会与 VBUS 隔离。
    • 能否请您澄清 PPHV  管理和过压/过流保护方面的行为? 因为在我看来、PPHV 在重新连接期间会被隔离(电缆和协议级重新连接)。 这意味着 PPHV 上的电容器组将保持其电压。 鉴于前面的示例和  PPHV  在成功协商后重新连接到电源路径、这是否会触发 TPS25751D 的过压/过流保护(现在在配置为 3.3V 的路径上看到 20V)并中断 PD 传输? 如果内部放电路径也对 电源路径的 PPHV 侧放电、则会回答该排队问题。
    [/报价]

    此致、
    Brian

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    您好 Brian、

    不,我还以为你不明白。

    • 您需要 在 BQ25792 上设置 REG0x14[3:4]=11 以允许放电高达 6A
    • TPS25751D 自动将 REG0x14=9C 写入 BQ25792 (REG0x14[3:4]=11)。
    • 这意味着您没有理由编写  REG0x14[3:4]=11、因为 TPS25751 应该会自动执行此操作。

    您能否确认 TPS25751D 是否正在 将 REG0x14[3:4]=11 写入 BQ25792?

    此致、

    基督教。

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    您好 Christian:

    我非常感谢您的耐心、如果我让您感到沮丧、我会很抱歉。

    我想到目前为止我已经很好地理解了你们。 让我总结一下我的理解和我的意图、以便在您认为 错误的地方纠正它:

    1. 通常、写入  REG0x14[3:4]=11 会禁用放电限制
    2. 在应用程序自定义工具中选择 BQ25790、BQ25792 或 BQ25798 时、默认禁用放电限制、因为固件会将 0x9C 写入寄存器、从而设置位 4 和位 3
    3. 这意味着不需要动态更改配置

    我 最初的 计划是动态放电限制控制:

    1. 在充电(灌入模式)期间或 VBUS 不存在时、明确启用放电限制并将其设置为 5A(或 3A)  
    2. 转换到拉出模式时明确禁用放电限制、以便在大于 5A 时启用放电

    在这个原始上下文中、固件默认值无关紧要、因为我必须在基于当前角色的动态限制控制之后覆盖它。

    澄清:设置 REG0x14[3:4]=11 的必要性基于动态限制控制、而不是基于未正确应用固件默认值的误配置。

    然后、我思考了为什么您的固件会默认禁用放电限制(覆盖寄存器默认值,即 5A 限值)、并得出结论: 在所有运行模式(静态)下禁用放电限制是很容易接受的。

    我认为自主模式的预期是应用(例如 MCU)除了读取数据之外、不会或不得与 BQ25792 进行交互(至少不需要配置,因此 GUI 不提供相关访问)。

    我仍然想知道为什么 默认情况下未设置 EN_BATOC 位。 可能因为此特性需要直接访问 BQ25792、而自主设计目标是 在应用中主动隐藏 BQ25792 细节。 只是一个猜测。

    这是我所理解的,我 礼貌地要求 你纠正我 ,以便我可以学习,我们得到相同的页面。 遗憾的是、我无法验证您的 GUI 工具是否能正确生成固件、因为此时我无法测试此类固件的详细信息。 我正在设计原型的硬件级别、因此我最初问的是放电路径的范围。

    顺便说一下、是否有办法了解固件适用于 BQ25792 的默认设置?
    TPS25751 固件(在自主模式下)是否会使 BQ25792 的看门狗保持活动状态?

    此致、
    Brian

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    您好 Brian、

    [报价 userid=“665146" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1553395/tps25751-discharging-of-pphv-net-during-fast-usb-pd-reconnects/5996416

    我想到目前为止我已经很好地理解了你们。 让我总结一下我的理解和我的意图、以便在您认为 错误的地方纠正它:

    1. 通常、写入  REG0x14[3:4]=11 会禁用放电限制
    2. 在应用程序自定义工具中选择 BQ25790、BQ25792 或 BQ25798 时、默认禁用放电限制、因为固件会将 0x9C 写入寄存器、从而设置位 4 和位 3
    3. 这意味着不需要动态更改配置
    [/报价]

    是的、正确。

    TPS25751 固件(在自主模式下)是否会使 BQ25792 的看门狗保持活动状态?

    是的、TPS25751 会禁用看门狗计时器。

    如果启用了 BQ 自动配置、TPS25751 会监控 BQ 寄存器更改、还是配置完全忘记? [/报价]

    写入是触发的、不必担心、它不会监控 BQ 寄存器、因此如果您等待 TPS25751 写入 BQ 器件之后、然后使用 MCU 设置所需的值、则此操作应该没有问题。 TPS25751 只能在首次上电期间写入 REG0x14。

    顺便说一下、是否有办法了解固件适用于 BQ25792 的默认值?

    我不确定这是否属于 TPS25751 团队分享的内容。

    如果您有任何与 BQ25798 相关的问题、请告诉我、如果没有、我将重新分配给 aya。

    此致、

    基督教

    [/quote]
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    您好 Christian:

    感谢您的时间和帮助。 您分享了一些非常有用的信息。
     

    此致、
    Brian

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