This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] BQ25756:当 Vbat &gt 时为高输出电压摆幅;35V

Guru**** 2756835 points

Other Parts Discussed in Thread: TPS26750, BQ25756, BQ25758

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/1590392/bq25756-high-output-voltage-swing-when-vbat-35-v

器件型号: BQ25756
主题中讨论的其他器件: TPS26750BQ25758

您好:
我遇到了 BQ25756 的问题。 我们将使用 BQ25756 与 TPS26750 结合使用来设计具有电力输送功能的 BMS。 电池包为 13 节串联、因此 Vbat 预计处于 35–54.6V 范围内。

我使用电源作为电池、使用电子负载作为接收端、来执行放电测试。 当我开始 PD 合同 (5、9、15 或 20 V ... 无关紧要)、在 Vbat 为 35V 时、直流输出符合预期。 我甚至可以之后将 Vbat 增加到 55V、输出保持正常。

当我在 Vbat 大于 35V 的情况下启动 PD 合约时、就会出现问题。例如、如果 Vbat 为 45V、直流输出上会出现 900Hz 的正弦波纹波、并且其振幅会随着 I 消耗更多电流而增加。

这是直流输出:

image.png

 

这只是交流分量:

image.png

 

我还捕获了转换器 MOSFET 上的开关信号。

image.png

红色波是 Q36 栅极的开关信号。 黄色波形是输出交流分量。

这是我以 Vbat 50V 开始放电时的情况。开关信号形成 900Hz 包络:

image.png

为了进行比较、这是当 I 从 Vbat 35V 开始时(输出端几乎没有交流电,只有直流电):

image.png

在这两种情况下、我可以确认开关频率正确、约为 250KHz:

image.png

我怀疑这个问题可能与 PFM 模式在从 Vbat > 35V 开始时变为有效有关、但我已经检查了 BQ 的 I²C 寄存器且 EN_PFM 位始终为 0。 我也看不到任何故障代码。

有关如何进一步诊断或消除这种 900Hz 纹波的任何指导都将非常有用。

 

  • 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 Franco、

    您是否只有电子负载? 或者、是否有一个与负载并联(至少 2000uF)的大电容器?

    您能否向我报告所有寄存器?

    建议禁用 EN_CONV_FAST_TRANSIENT。

    此致、
    Michael Bradbourne

  • 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、Michael、刚才是电子负载。 输入和输出电容器为以下容值(Pout 为电池侧、VSYS 为输入侧):  

    我正在使用 i2c 软件狗来嗅探寄存器、这里有一些寄存器:  

    我将介绍 您提到的 EN_CONV_FAST_TRANSIENT 功能。 谢谢

  • 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。

    抱歉,这里是完整的寄存器转储。

    REG0x00 = 0x0010
    REG0x02 = 0x0020
    REG0x06 = 0x0020
    REG0x08 = 0x0348
    REG0x0A = 0x0078
    REG0x0C = 0x0410
    REG0x10 = 0x0028
    REG0x12 = 0x0028
    REG0x14 = 0x0D0F
    REG0x15 = 0x000D
    REG0x16 = 0xC800
    REG0x17 = 0xC0C8
    REG0x18 = 0x01C0
    REG0x19 = 0x0001
    REG0x1A = 0x0000
    REG0x1B = 0x1000
    REG0x1C = 0x0010
    REG0x1D = 0x0000
    REG0x1E = 0x0000
    REG0x1F = 0x0000
    REG0x21 = 0x0000
    REG0x22 = 0x0400
    REG0x23 = 0x0004
    REG0x24 = 0x0000
    REG0x25 = 0x0000
    REG0x26 = 0x0000
    REG0x27 = 0x0000
    REG0x28 = 0x0000
    REG0x29 = 0x0000
    REG0x2A = 0x6000
    REG0x2B = 0x0A60
    REG0x2C = 0x000A
    REG0x2D = 0x0000
    REG0x2F = 0x0000
    REG0x31 = 0x0000
    REG0x33 = 0x0000
    REG0x37 = 0x0000
    REG0x39 = 0x0000
    REG0x3B = 0x0000
    REG0x3C = 0x1200
    REG0x3D = 0xFF12
    REG0x62 = 0xFF02

  • 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 Franco、

    在使用电子负载时、我建议将一个大电容器与负载并联、以最好地模拟电池。 请告诉我、这是否会通过设置 EN_CONV_FAST_TRANSIENT 来改善该行为。

    这些寄存器值对我来说没有意义。 它们是 8 位寄存器、但报告为 16 位。

    此致、
    Michael

  • 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。

    此外、当检测电阻每一侧的电容器处于平衡状态时、该器件的性能最佳。 这可以是最大为 1:10 或 10:1 的比率。

  • 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、Michael:  

    好的、我将使用并联电容器进行测试、我四处寻找一个电容器。 我还将检查我用于转储寄存器的脚本。

    关于 EN_CONV_FAST_TRANSIENT 选项、当我禁用它时、纹波会增加、看起来频率也会发生变化。  

    这是在禁用它之前的情况:  

    这是在以下情况之后:

  • 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 Franco、

    这是有趣的行为。 通常、该位在正向充电模式下会导致问题。 我认为这里也可能是这样。 我会暂时让它处于启用状态、因为它似乎很有帮助。

    我认为这种行为仍然可能来自电子负载。 大电容器将有助于稳定该输出。

    对于 I2C 寄存器、我主要查看寄存器 0x21 至 0x27。 它们应具有状态位和标志位。 充电器的启动和停止可能是由特定调节环路或保护特性引起的、这些寄存器可以告诉我哪个寄存器。

    这是在 Vbat 为 50V 时开始放电。开关信号形成 900Hz 包络:

    获得更新后的信息后、请告诉我。

    此致、
    Michael

  • 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、Michael:  

    简单地说、我使用电源来模拟电池、并从 USB C 端口汲取电流、通过电子负载向其灌入电流。   

    我使用之前的设置再次捕获了寄存器:  

    寄存器转储、Vbat 45V、Vout 15V:

    REG0x00 = 0x0010

    REG0x02 = 0x0020

    REG0x06 = 0x0020

    REG0x08 = 0x0348

    REG0x0A = 0x0118

    REG0x0C = 0x0BE0

    REG0x10 = 0x0028

    REG0x12 = 0x0028

    REG0x14 = 0x0F

    REG0x15 = 0x0D

    REG0x16 = 0x00

    REG0x17 = 0xC8

    REG0x18 = 0xC0

    REG0x19 = 0x01

    REG0x1A = 0x20

    REG0x1B = 0x96

    REG0x1C = 0x57

    REG0x1D = 0x40

    REG0x1E = 0x00

    REG0x1F = 0x0000

    REG0x21 = 0x00

    REG0x22 = 0x00

    REG0x23 = 0x04

    REG0x24 = 0x00

    REG0x25 = 0x00

    REG0x26 = 0x00

    REG0x27 = 0x00

    REG0x28 = 0x00

    REG0x29 = 0x00

    REG0x2A = 0x00

    REG0x2B = 0x60

    REG0x2C = 0x0A

    REG0x2D = 0x0000

    REG0x2F = 0x0000

    REG0x31 = 0x0000

    现在我连接了实际的 13 节串联电池、电池电压为 52V。不幸的是、问题仍然存在、纹波仍然存在。 我尝试使用较小的电阻器来消耗更多电流、并且纹波也会增加、因此这不仅发生在低电流负载 条件下。

  • 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 Franco、

    很抱歉、我误解了操作。 很抱歉。 我认为问题不是电子负载。 如果原理图中没有这样做、则在检测电阻上平衡电容器可能会有所帮助。 这可能有助于处理一些相对于电流的瞬态。

    您能给我发送电感器数据表吗? 是否使用 BSC034N10 FET? 我认为开关网络中的某个器件可能无法检测到电感器。

    此致、
    Michael

  • 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、Michael:  

    没问题! 是的、我使用的是 BSC034N10、电感器是一个 YSFP2012S-150m、15uHy。

    www.lcsc.com/.../C5447681.pdf

    关于电容器、它们分布在检测电阻的两侧、至少在连接器侧。 即 PPHV 和 V_SYS。  

    请注意、电池侧的 50V 电容器已替换为额定值更高的电容器。

  • 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 Franco、

    我认为问题在于电感器。 BQ25756 的最大 L/DCR 比约为 1.26uH/m Ω。 该电感器看起来是 15uH/7m Ω、会过高。 如果您的电感器符合此限制、我建议进行测试。 否则、您可能能够对电感器进行拆焊并与电感器串联一根导线以增加电阻、从而验证原因是否属实。

    BSC034N10 MOSFET 应该没问题、但 MOSFET 的输出电容也会对电感器检测网络产生影响。 BSC034N10 输出电容处于较高范围。

    此致、
    Michael

  • 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。

    你好 Michael、很抱歉耽误你的时间。

    我尝试添加一个与电感器串联的 5m Ω 分流器、因此 L/DCR 比率应约为 1.25uH/m Ω、但纹波仍然存在。 添加另一个 5m Ω 分流器似乎没有什么区别。

    5m Ω

    10m Ω

    此致、

    Franco。

  • 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。

    我尝试启用 PFM(寄存器 0x19 中的位 5)、这大大降低了纹波。 问题是、我必须通过使用 μ I²C USB 软件狗和 Python 脚本重复写入该位来强制执行该操作。 我使用 TPS26750 作为 PD 控制器、并依靠 GUI 进行配置、因此没有任何 MCU 可以将该位设置为 1。

  • 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 Franco、

    有趣的行为。 通常、PFM 会导致更多的电压振荡。 我认为开关上看到的启动停止行为 PFM 比 BQ25756 上的 PFM 更糟糕。

    您是否能够查看电感器电流波形? 我还将联系 PD 控制器团队、看看是否有办法在您的系统中使器件启用 PFM 操作。

    我将在本周的美国假期后进一步研究这个问题。 感谢您的耐心。

    此致、
    Michael

  • 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、Michael、  

    我使用 Rogowski 电流传感器测量了电感器电流 (PEM Cwtum/6/b、最大 5mV/A 1200A)、这是我手头的工作、因此分辨率可能不是最佳的。  

    VBAT 为 50V。 以下是 Vout 5、9、15 和 20V 的电流波形:

    此致、

    Franco。  

  • 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 Franco、

    此电感器电流波形看起来并不符合预期。 您是否还能将其与 SW1 和 SW2 波形配对? 如果这是 USB 负载、则输出电流约为 3A、对吗?

    您是否有除电路板上的 MOSFET 之外的任何 MOSFET? 我认为选择是可以的、但有时 MOSFET 选择会导致电感器检测失败。 可能值得尝试将它们换掉。

    此致、
    Michael

  • 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、Michael、

    我将所有四个 MOSFET 替换为 SIR880BDP、同时保持相同的电感器。 纹波消失了、这甚至解决了我们在电池充电过程中遇到的问题。

    您能否告诉我、除了输出电容之外、未来设计使用 BQ25756 时是否还需要考虑任何其他规格? 我们选择 BSC034N10 是因为它具有低 RDSon 和高 VDS 额定值。

    感谢您的帮助!

    Franco

  • 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 Franco、

    [引用 userid=“677068" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1590392/bq25756-high-output-voltage-swing-when-vbat-35-v/6139497 ]我将所有四个 MOSFET 替换为 SIR880BDP、同时保持相同的电感器。 纹波消失了、这甚至解决了我们在电池充电过程中遇到的问题。

    我很高兴听到这个消息! 此器件上的大多数奇数行为都来自 L/DCR 检测、这可能会受到开关网络的器件限制和特性的显著影响。

    您能否告诉我、除了输出电容之外、未来设计采用 BQ25756 时、我们是否还应考虑任何其他规格? 我们 之所以选择 BSC034N10、是因为它具有低 RDSon 和高 VDS 额定值。

    L/DCR 检测的主要规格是 1.26uH/m Ω 的限制、但开关节点上的电容也会引起问题。 数据表的应用部分提供了一些有关功率 MOSFET 选择的信息:

    • 9.2.1.2.8 功率 MOSFET 选择

    本节列出了以下内容:

    • “建议限制总开关节点电容 CSW (nF)< 160/VIN“

    BSC034N10 应该符合您的系统的这一要求、这就是为什么我认为这种情况很奇怪的原因。

    我不知道有任何其他规格会破坏 L/DCR 检测。

    此致、
    Michael Bradbourne

  • 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、Michael、

    是否有任何关于 L/DCR 检测的公开文档? 我们计划在未来的项目中使用 BQ25756、并且获得有关它的更多信息可以帮助我们解决潜在的问题。

    此致、

    弗兰科·普拉茨。

  • 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 Franco、

    我们正在更新数据表、以便更清楚地说明这一点、但该流程需要时间进行更改、而整个审批流程需要更多时间。 有关该流程的最佳信息、请参阅我们的常见问题解答页面:

    “常见问题解答“页面包含以下段落:

    • IC 启动并开始开关时会发生什么情况?
      IC 首先执行电感器检测。 在启动时会通过电感器发送一系列电流脉冲、以确定系统的时间常数。 此外、假设电感器的 DCR 约为 11mΩ、系统将上电。 当转换器输出电流超过约 1.9A 时、将重新评估此假设。 此重新评估缓慢进行、每 3.5ms 进行一次小幅更改。 时间常数计算是在正向模式下从输入电源完成、在反向模式下从输出侧完成、具体取决于启动的方式。 时间常数计算在每次上电时进行一次、而 DCR 调整始终在运行。

    时间常数的限制使得 L/DCR 必须小于 1.26uH/mOhm。 BQ25758 数据表中有一个表格列出了此情况:

    BQ25756 上不存在 MODE 引脚、因此 BQ25756 数据表中不会清除此信息。

    如果您有任何具体问题、我可以帮助您提供答案。

    此致、
    Michael Bradbourne