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[参考译文] TPS7A02:高接地电流

Guru**** 2652575 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/1589903/tps7a02-high-ground-current

器件型号: TPS7A02

您好、

我们在其中一款由锂离子电池供电的产品中使用了 TPS7A0233。 整个电路板由该始终开启的 LDO 供电、并且 Vbat 线路上没有其他器件。 Vbat < 3.6V 时、关断模式下的总体电流消耗约为 200nA。 然而、在较高的 Vbat 条件下、当 Vbat=4.2V 时、电路板关断电流会增加至 140uA。 这通过在多个电路板上进行测试以及使用简单的二极管替换 LDO 得到了证实、其中在 Vbat=4.2V 时、关断电流变为小于 500nA(电路板 Vcc 变为~4.0v)。   

显然、这是 LDO 的接地电流、但根据数据表、当 Iout=200nA 时、我们预计没有那么高的电流。  

您能否告知我们是否有补救措施? 或者、在较高的输入电压下为我们介绍一款没有如此高接地电流的替代器件?

提前感谢

 

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    嗨、Bardia。

    为了帮助诊断此问题、请提供以下信息/回答以下问题。

    • 原理图
    • 输出电压
    • 环境温度
    • 如何测量接地电流?

    谢谢、

    Vahnroy

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    您好 Vahnroy、

    感谢您的答复。 原理图如下。  

    VOUT 为 3.3V、因为器件为 TPS7A0233、在室温 (23°C) 下进行测量。

    我简单地测量通过 JP2 和 JP3 的电流。 显然、当 Vbat=4.2V 时、Vout 保持在 3.3V、但输入电流为~140uA、而输出电流为~170nA。

    我提到“显然“。 也许最好将其称为静态电流?   

    请注意 当 Vbat = 3.6V 时、输入电流约为~200nA。

    此致、

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    嗨、Bardia、

    您不使用输出电容器吗?

    谢谢、

    Vahnroy

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    您好 Vahnroy、

    我们确实有 LDO 的输出电容器。 C4 电容器几乎连接到 U7、C6 离它 3mm、请参见下面的 pic。

    仅供参考、整个 PCB 尺寸为 7.8mm x 8.8mm。

    此致、

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    嗨、Bardia、

    感谢您分享原理图和布局。 此时、很难关联您看到的行为、因为原理图与实际的 PCB 实现方式不匹配。 接地回路行为和 LDO 静态电流路径高度依赖于布局、因此原理图和布局之间的任何不匹配都很难确定接地电流的流动位置

    您是否能够提供更准确的原理图?

    谢谢、

    Vahnroy

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    尊敬的 Vahnro:

    我制作并测试了一个单独的电路板。

    我可以确认该问题与 LDO 本身无关、很可能像您所提到的那样是由 PCB 中的电源/树桩布线引起。 我们已经决定重新设计 PCB。 您有任何建议吗?

    此致、

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    感谢您的更新、我很高兴听到独立电路板确认 LDO 本身不是问题根源。

    对于重新设计、以下建议通常可以提高 LDO 稳定性并帮助避免意外的接地返回路径:

    1. 星形地或干净的接地回路
      • 确保 LDO 接地引脚具有  到主系统接地端的直接低阻抗返回路径。
      • 避免将该返回路径与高电流或高噪声数字接地端共享。
    2. 输入和输出路径的短而宽的布线
      • 使输入电容器、输出电容器和 LDO 引脚尽可能靠近。
      • 对 VIN、VOUT 和 GND 使用宽布线或平面、以减小寄生电感。
    3. 本地去耦
      • 将 LDO 输入电容器放置在输入引脚和接地引脚旁边。
      • 输出电容器也一样。 近距离放置会显著影响稳定性。
    4. 接地平面的环路
      • 如果可能、在器件下方使用实心接地平面、并使用大量过孔连接散热/接地焊盘(如果封装具有散热焊盘)。
    5. 避免返回路径干扰
      • 确保大电流开关元件(例如直流/直流转换器、数字逻辑、电机、LED)不与 LDO 的接地回路共享接地路径。
    6. 尽可能减小环路面积
      • LDO 的输入电容、输出电容和接地连接应构成尽可能小的环路。

    谢谢、

    Vahnroy