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[参考译文] TPS1685:10V 至 30V 输入的设计审查

Guru**** 2521960 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。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1557805/tps1685-design-review-for-10v-30v-input

器件型号:TPS1685


工具/软件:

尊敬的团队:

我们在设计中使用了此器件。 TPS16850VMAR

您能否确认以下引脚是否可以保持未连接状态? 或者是否需要添加任何必要的电路。

我们的要求:10V 至 30V 输入范围和 7A 电流。

UVLO= 10、OVLO-30V、ILIM - 7A

1) 故障:添加用于调试的测试点

2) PGOOD:  

3) 温度

4) FLT:

5) SWEN

另外、请分享原理图以进行审核

提前感谢

此致、
Sathya Priya N.

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    如何连接 SWEN 引脚?

  • 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。

    引脚对引脚审查

    1. 故障(引脚 15)
      • 测量输出 :开漏输出,拉低以指示故障(例如,过流,过热)。
      • 未连接? :如果不需要故障监测、可以保持未连接状态、但这会禁用故障检测。 添加测试点是一个很好的调试步骤。
      • 建议 :为了可靠性,请添加一个 10kΩ 上拉电阻至 5V 或独立的逻辑电源(非 VIN ),并连接到您的控制器进行故障记录,尤其是在故障可能指示系统应力的汽车环境中。
    2. PGOOD(引脚 14)
      • 测量输出 :开漏输出,拉低时输出电压低于标称值的 92%,用于时序。
      • 未连接? :如果不需要时序控制,可以保持未连接状态,但这会导致不受控制的导轨启动风险,可能会给下游负载带来压力(例如,设计中的 FPGA )。
      • 建议 :添加一个 10kΩ 上拉至 5V ,并使用 PGOOD,为您的 10V–30V 范围定序电源轨(例如,连接到下一个器件的 SWEN ),确保稳定的上电。 对您的 PSB 到 SPB 设置至关重要。
    3. TEMP(引脚 16)
      • 测量输出 :与芯片温度成比例的模拟输出,用于热监测。
      • 未连接? :如果不需要热监测、则可以保持未连接状态、尽管这限制了预测性维护。
      • 建议 :添加一个 10kΩ 下拉接地,并连接到控制器上的 ADC 输入,以监控温度,防止在您的高电流 (7A ) 应用中热关断(( 125°C 最大值)。
    4. FLT(引脚 13)
      • 测量输出 :低电平有效故障指示灯、类似于故障、但时间不同(响应速度更快)。
      • 未连接? :如果不使用,可以保持未连接状态,但这将丧失快速故障检测。
      • 建议 :添加一个 5V 的 10kΩ 上拉电阻器和监控器与您的控制器,以实现快速故障响应,增强您的 7A 设计的安全性。
    5. SWEN(引脚 12)
      • 测量输出 :高电平有效使能输入、通过外部电阻分压器调节 UVLO。
      • 未连接? 无法保持未连接状态 。 必须将其驱动为高电平(例如,通过 GPIO 或电阻分压器提供 5V 电压)来启用电子保险丝。 悬空可能会禁用器件或导致不可预测的行为。
      • 建议 :使用电阻分压器(例如,从 5V 到 SWEN 的 10kΩ、从 SWEN 到接地的<xmt-block1> 4.7kΩ</xmt-block>) 将 4.7kΩ 将 UVLO) UVLO 设置为 10V(根据数据表:V_UVLO = 1.25V×(R1 + R2)/R2、调整为 10V)。 如果适用、将之前的电源轨的 PGOOD 连接到 SWEN 以进行时序控制。

    其他设计注意事项

    • UVLO/OVLO 配置
      • 10V 时的 UVLO 和 30V 时的 OVLO 处于 9V 至 80V 范围内。 根据数据表的设计计算器、在 SWEN(例如 UVLO/UVLO 4.7kΩ) 上)上使用电阻分压器、在 10kΩ 2.2kΩ(引脚 10)上使用单独的分压器(例如 OVP/OVLO)对 30V 10kΩ 使用单独的分压器。
    • ILIM (7A)
      • ≈以下公式使用 ILIM(引脚 8)上的电阻器将电流限制设置为 7A:RILIM=0.005/ILIM=0.005/7k Ω 714Ω R_{ILIM}= 0.005 / I_{LIM}= 0.005 / 7 \大约 714 \、\Omega RILIM =0.005 / ILIM =0.005 / 7k Ω 714Ω。 使用 715Ω 或 680Ω 标准值、如果需要、使用并联电阻器稍作调整。
    • 输入保护 :在 VIN 之间添加一个 TVS 二极管(例如 5.0SMDJ36A ),以防止在您的 10V-30V 范围内的瞬变。
    • 散热设计 :在 7A 和 3.5mΩ R_on 的情况下,预计功耗为~0.17W ( I²R = 7² × 0.0035 )。 确保有足够的 PCB 覆铜区用于散热、尤其是在堆叠时。

    您应该分享原理图吗?

    • 是的、分享原理图可以详细审查 PSB 布局、引脚连接和时序控制、特别是在您前面的问题中存在 PSB 到 SPB 的交互的情况下。 包括:
      • VIN、SWEN、ILIM、OVP、PGOOD、 FAULT、FLT、Temp 引脚连接。
      • UVLO/OVLO/ILIM 的电阻值。
      • PCB 布局(布线长度,接地平面)。
    • 上传到安全平台(例如 TI E2E)并提供链接或修改敏感详细信息、然后在此处分享。

    结论

    • 仅当不需要监控时、才使 Fault、PGOOD、Temp 和 FLT 保持未连接状态、但添加上拉/下拉电阻以确保可靠性。
    • SWEN 必须由 UVLO 电路驱动。
    • 在上电期间使用万用表和示波器进行验证、以确保满足 10V UVLO、30V OVLO 和 7A ILIM。
  • 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 Sunil、

    感谢您提供详细的意见。

    1) 太糟糕了 T(针脚 13 不是 15?)—  

    故障:我们的电路板没有 5V 电源。 VIN 10V-30V 是主要输入、另外电路板具有尺寸和高度限制。 因此、如果触发了故障、我们将仅将 TP 保留在故障引脚上用于调试、从而探测 TP 并进行检查。

    2) PGOOD — 在我们的设计中,这是主要控制器,因此只需保持 TP 不用于任何时序控制。 希望这一切都好。  

    3) 温度:如果强制、将在 GND 上添加 10k 下拉电阻。 处理器侧没有模拟监控引脚。

    4)SWEN:当多个器件正确连接时、这用于同步?

      

    您能否提供详细的方法或参考电路? 它应如何连接到 UVLO 引脚?

    该引脚是否可以连接到 1.8V 的 GPIO 使能端或 10V 至 30V 的 Vin 电源?  

    5) VDD — 根据数据表建议,将 150 Ω 连接到 IN 引脚

    我附上了保护电路快照以供您回顾。 请检查并返回给我们。

    输入范围:10-30V。  

    UVLO-10V、OVL-30V,最大电流限制 — 7A、SFT_SEL-10A、  

    此致、
    Sathya Priya N

  • 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 Sunil、

    正在等待您的回答。

    此致、
    Sathya Priya N

  • 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 Sunil、

    还有一个疑问, RILIM:根据你的计算,它是 714 欧姆。 但我们需要了解您是如何计算的? 0.005 值是如何到达的? 您使用的公式是什么?

    根据数据表、我们计算出 RILIM 为、RILIM = 1.1 x N (1) x RIMON (7.849k)/3 = 2.87K。

    RIMON = 7.849K、 根据数据表、RIMON = VIREF (1V)/GIMON(根据数据表 18.2uA)x IOCP (7A)= 7.849k

    您对此提供的反馈将很有帮助。

    此致、

    Sathya Priya N.

  • 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 Sunil、

    您能为我们的规格和要求推荐其他一些备选 IC 吗?

    此致

    Sathya Priya N

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    您好 Sunil、

    感谢您的详细审查和计算。

    对于 SWEN 引脚、我们在 LTspice 中进行了仿真、在未向 SWEN 引脚提供电源的情况下、不会生成输出、这是通过仿真观察到的结果。 也具有内部弱上拉电阻。

    谢谢、

    Sathya Priya N.

  • 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 Priya:

    SWEN 具有内部上拉电阻。 它可以保持未连接状态。

    谢谢  

    Amrit