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[参考译文] TPS2066:TPS2066 — 绝对最大反向电流

Guru**** 2573685 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS2066, TPS2553

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/1567361/tps2066-tps2066---absolute-max-reverse-current

部件号:TPS2066
主题中讨论的其他器件: TPS2553

工具/软件:

您好:

我们使用 TPS2066D 控制 USB 2.0 连接器的 VCC 电源、该连接器连接到总线供电或自供电的 USB 设备。 目的是当 通过 OUT1 引脚连接总线供电的 USB 器件(例如拇指驱动器)时、在 USB VCC (VCC_USB0_C) 上提供 5V 电压、而当自供电器件(例如笔记本电脑)连接到同一连接器上时、禁用 OUT1 输出。 如下面原理图的片段所示、通过切换 USB0_OTG_ID 信号来启用/禁用 OUT1 引脚。

默认情况下、该电路处于“器件模式“、其中  USB0_OTG_ID 拉至 3V3、从而禁用 OUT1 引脚上的 5V 输出。

当连接自供电器件时、电路处于“器件模式“、 USB0_OTG_ID 保持 3V3、OUT1 输出电压保持低电平、并且 从外部器件在 VCC_USB0_C 上提供 5V 电压。

当连接总线供电器件时、电路切换到“主机模式“、 USB0_OTG_ID 接地、将 EN1 拉至 3.3V、并在 IN 引脚到 OUT1 引脚之间启用 5V、以便 为同一 VCC_USB0_C 线路上的外部 USB 器件供电 。

我们发现 2 个 TPS2066D 已损坏、我们怀疑这可能是因为:当我们从“主机模式“切换到“器件模式“时、可能会有一段短暂的时间从 OUT1 引脚提供 5V 电压、然后暂时从外部器件提供 5V 电压、这可能是由于 OUT1->IN 引脚上的反向电流导致此故障的原因。 据我所知、TPS2066D 没有内部反向电流保护。

您能看到以这种方式驱动电路有什么问题吗? 也许有一种方法可以估算 TPS2066D 在发生故障前能够处理的最大反向电流?

此致、

Arturas Kazenas

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    尊敬的 Arturas:

    我们的团队将 在明天进行调查。  很抱歉耽误响应。

    此致、
    Eric

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    您好、Eric、

    对此有任何更新?

    此致、

    Arturas

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    尊敬的 Arturas:

    该器件在未上电或禁用时具有反向电流保护。  但是、当启用通道后、是正确的、没有限制反向电流的机制。  我们有效地将 OUT1 短接至 IN。

    这是一个问题、因为中的 5V 可能与传入的 VBUS 电压不同。  我们将有 2 个源相互竞争。

    考虑到 EN 逻辑、当自供电设备连接时、不应看到从主机模式切换至器件模式的事件。  对吗?  在连接该器件之前、TPS2066 假定为禁用状态。  仅当拔下总线供电设备且 ID 引脚在 VBUS 之前断开时、才会出现该问题。  这是您已经确定的内容吗?  您是否可以使用 RC 来对 USB0_OTG_ID 进行去抖?

    此致、
    Eric

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    您好、Eric、

    感谢您的反馈。

    到目前为止、我们无法再次对故障进行仿真。 重申一下 PCB 逻辑、

    在主机模式下、 USB0_OTG_ID=0、 EN1=1、OUT1=1。  从 TPS2066 OUT1 引脚在 VCC_USB0_C 上提供 5V 电源。 TSP2066 已启用。

    在器件模式下、 USB0_OTG_ID=1、 EN1=0、OUT1=0。  VCC_USB0_C 上的外部电源 (PC USB) 提供 5V 电源  TPS2066 已禁用。

    我们需要担心的是、在从主机模式切换到器件模式期间、会短暂地在 VCC_USB0_C 上  同时施加来自 PC 的 5V 电压和来自 PCB 的 5V 电压、同时 EN 被驱动为低电平、从而阻止芯片上的任何反向电流。

    我们  在从 USB0_OTG_ID 移除接地连接时、研究了 EN1 电压(黄色)和 OUT1 电压(蓝色)、以模拟移除由总线供电的 USB 器件、并了解此切换需要多长时间 (TPS2066)。  当从 USB0_OTG_ID 移除接地时、EN1 电压在 320us 内降至 0.8V(EN 输入低电平)。 随着 OUT1 引脚上的电容器放电、OUT1 电压缓慢下降。

    从主机模式切换到器件模式 EN1(黄色)和 OUT1 电压(蓝色)。

    因此、当 从 PC 施加外部 5V 电源并同时将 TPS2066 的 5V 电源施加到 TPS2066 OUT1 引脚时、似乎有一个小于 1ms 的非常短的时间窗口。  

    IC 的最大电流限制为 1.64A。 对于芯片上的任何可能的反向电流 (OUT1->IN1)、这是否也是相同的限值?  

    请注意、您能否提供具有反向电流保护功能的替代器件?

    此致、

    Arturas

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    尊敬的 Arturas:

    我不认为你的 scoeshot 通过了.

    IC 的最大电流限制为 1.64A。 对于芯片上的任何可能的反向电流 (OUT1->IN1)、这是否也是相同的限值?  [/报价]

    电流限制是单向的。  我们无法通过该器件支持这一功能。

    此致、
    Eric

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    您好、Eric、

    感谢您的确认。 抱歉、不确定我所附的示波器图发生了什么情况、因为我可以在我这边看到 我再次将示波器读数的图像重新附在下面。 希望您现在能看到它。 EN1(黄色)和 OUT1(蓝色)

    由于电流限值在两个方向上的额定值为 1.64A、并且 EN1 引脚在不到 1ms  的时间内被驱动为低电平、此时两个方向的电流应阻止在芯片上、TPS2066 似乎不太可能因 OUT 引脚上的短暂较高电压导致的反向电流而损坏。 OUT->IN 上的理论反向电流是 (Vout-Vin)/RDS (on)、如果我没记错、在芯片被禁用之前会是这样吗?

    我看到、同一系列中还有一些具有反向电压/电流保护功能的替代器件 、例如 TPS2553。 该 IC 的数据表似乎表明、反向电压保护电路在 4ms(典型值)后启动。 当输出电压大于 135mV(典型值)后 当 EN 保持高电平时?

    这似乎比 我们在 TPS2066 上看到的更长的时间来阻断芯片上的电流 、但我想可以通过将 EN 引脚驱动为低电平来更快地禁用 TPS2553、如果输出电压大于输入电压时 EN 保持高电平、反向保护电路将是次级保护线路?

    只需确认器件的逻辑:

    Vin = 0、EN=0、Vout = 0

    Vin = 0、EN=1、然后 Vout = 0

    Vin = 1、EN=0、Vout = 0

    Vin = 1、EN=1、则 Vout = 1(如果输出不大于输入电压)

    VIN = 1、EN=1、则 Vout = 0(如果输出大于输入电压典型值 135mV)

    此致、

    Arturas

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    您好 Arturas、

    我们将对此进行研究、并尽快回复您。

    BR、

    Seong

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    尊敬的 Arturas:

    与 TPS2553 的区别在于、即使在启用通道的情况下、它也会被阻止。

    ]在中、如果我没有弄错芯片、在禁用芯片之前、OUT ->的理论反向电流是 (Vout-Vin)/rds (on)?

    没错。

    ]我猜 TPS2553 会通过将 EN 引脚驱动为低电平来更快地禁用

    正确。 TPS2066 上的时间为 3ms 与 10ms。

    如果我们无法控制相对于 VBUS 的 EN 时间、这无法完全消除反向电流的风险。  TPS2553 将反向电流限制为 1.6A(典型值)。

    此致、
    Eric

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    您好、Eric、

    感谢您的帮助。 这回答了我的问题。 我们可以关闭该问题。

    此致、

    Arturas