[参考译文] BQ25180：SYS 上的 BQ25180 电压纹波

尊敬的 Christian：

感谢您的联系。

查看此行为的示波器捕获会有所帮助。 我将通过 E2E 私人消息与您联系、了解这方面的信息。

同时、我有几个关于初始调试此问题的问题：

您能否分享器件的寄存器配置？

只是为了确认、仅在从无线充电板上取下器件后才会出现纹波行为？

您的预期系统负载电流是多少？ 您是使用电阻器还是 PCB 上的实际系统负载进行测试？

此致、

Alec

尊敬的 Alec：

感谢您的答复。

 I2C 寄存器的配置如下：

到目前为止、我只能通过移除充电板来重现此问题、这意味着当 SYS 的电源从 IN 变为 BAT 时。 最初、作为 SYS 上的负载、我们的电子器件出现了此问题、但与此同时、我已将充电器芯片部分与电子器件隔离。 在 SYS 上、现在只有一个十倍频的欧姆电阻器作为负载。

我还上传了一些示波器图片。 如果您看到 SYS 纹波、则通道处于交流耦合状态。 在图 BQ25180_Issu.png 中、黄色 VSYS 信号开启了直流耦合。

谢谢、此致

基督教

1K 负载：

10K 负载：

100K 负载：

100R 负载：

BQ25180_ISSUE：

尊敬的 Christian：

感谢您分享所有这些信息。 这是非常有帮助的。 我将于明天 12 月 10 日回顾并跟进。

此致、

Alec

尊敬的 Christian：

在从无线焊盘上移除器件的那一刻、您可以放大 VIN、VBAT 和 VSYS 吗？

在 BQ25180_ISSUE 捕获中、直流耦合通道上的 VSYS 看起来在整个时间内保持相同的电压。  在您共享的寄存器设置中、当连接 5V 输入源时、VSYS 会调节至 4.6V。 从无线焊盘上移除器件后、我预计 VSYS 会从 4.6V 下降到电池电压。 放大的捕获结果将有助于确认情况是否属实。

从无线焊盘上移除器件几秒钟后、纹波看起来会增加。 在这段时间里有什么事情发生了吗？ 十倍频程框上的负载是否增加、或者此纹波是否始终仅在几秒后出现？

此致、

Alec

尊敬的 Alec：

抱歉、我没有正确写入、在图片 BQ25180_Issue 中、负载仍然是我们的电子器件、而不是欧姆负载。 移除充电板后、振荡开始、但电子器件仍在运行、电流很高、因此振荡频率较高。 在大约 2.5 秒后、我们的器件进入睡眠模式、负载电流减小、振荡频率发生变化。 振荡的振幅在前 2.5 秒内看起来很小、之后要大得多、但这只是保存的.png 文件的解决问题。

在图中、VBAT 相当高、您只是看不到 VSYS 电压从 4.6V 跳至 VBAT、这也是一个解决问题。

我做了新的图片,你可以看到它在一个更好的方式。 您可以看到、纹波立即开始、VSYS（黄色）从 4.6V 跳至 VBAT。
对我来说、似乎电源从 IN 切换到 BAT 开始振荡。 我还添加了 BQ25180 的原理图部分。

谢谢、此致

基督教

嗨、Alec

为了澄清您的问题、如果我用十倍电阻器接线盒替换下游负载、仍然会出现问题。 SYS 上的负载不能以脉冲方式工作、因为当时唯一的负载是电阻器十进制框。

仅使用十倍频程电阻框作为负载时的纹波形状如下所示：

此致

基督教

尊敬的 Christian：

只是为了确认、MCU 是否仍在这些波形中连接到 SYS？ 如果在移除输入源后 2.5 秒左右、当 MCU 进入睡眠模式时纹波会增加、那么纹波似乎与 MCU 有关。

我使用连接到 SYS 的电阻器十进制盒和您的寄存器设置对 BQ25180 EVM 进行了一些测试。 在断开输入源后、我没有看到任何纹波。 这一问题在您这边的可重复性如何？

此致、

Alec

嗨、Alec

我也可以使用 BQ25180EVM 评估板重现此问题。

我没有更改任何寄存器、我只是将 EVALBoard 从包装箱中取出。

我刚才做了以下操作：
我将锂聚合物电池连接到 VBAT 和 GND 引脚。
我在 VSYS 和 GND 引脚之间连接了一个 1k Ω 电阻器。
我将 3 节 1.5V AA 碱性电池串联到 VIN 和 GND 引脚。

我从 VIN 引脚上断开碱性电池的连接。 我不得不做几次,突然波纹在那里！

我使用交流耦合测得的 VSYS 具有 20mV/DIV 和 50us/DIV：

VIN 电压=绿色
VSYS 交流耦合=红色
VBAT 电压=蓝色
VSYS 直流耦合=黄色

这是断开 VIN 电压后的纹波（放大图）：

稍后：

请重试以重现 EVALBoard 问题。

谢谢、此致、

基督教  

尊敬的 Christian：

这很好、可以再现 EVM 上的纹波。 这应该真的有助于缩小这一范围。 我会尽量复制它在我身边,并与你明天跟进.

此致、

Alec

尊敬的 Christian：

感谢您的耐心。 我仍在调查中、将在下周初跟进最新情况。

此致、

Alec

尊敬的 Alec：

感谢您的回复,听起来“好“,看起来这款 BQ25180 芯片有一个一般的问题。
我已经检查了新芯片版本 BQ25188、但使用该版本时无法重现问题。
但是、更改较新的芯片版本会使我们的项目延迟几个月。

事情是,我们正处于最后的设计阶段,并计划很快推出市场。  
更改为新的芯片版本意味着需要重新开始我们的验证。
除此之外、我们已经有数千个 BQ25180 芯片现货。

是否有针对旧芯片的权变措施或解决方案？
最好的解决方案是进行纯软件更改、就像更改芯片寄存器一样。

另一方面、您能否确认新芯片版本 BQ25188 没有此问题？

谢谢、此致

基督教

您好：

我们目前在休假期间不在办公室、我们将尽快做出回应。 很抱歉耽误你的时间。

此致、

Wyatt Keller

尊敬的 Alec：

祝你新年快乐。

我已经尝试了你的建议,但不幸的是,它没有帮助,纹波仍然发生。
我移除了 10uF 电容器 C38、这没有帮助。
然后、我甚至将 C38 替换为“下拉“10k 电阻器、这也没有用。

我还可能看到 VBAT 不接近 VIN、VBAT 约为 3.7V 和 VIN 5V 时出现的问题。

即使在评估板 BQ25180EVM 上、IN 引脚上也有 4.7uF 和 0.1uF。

我希望我可以尝试更多的东西。
也许我们不能让问题消失,但使它很少...

谢谢、此致
基督教

尊敬的 Christian：

感谢您尝试该操作。 我正在调查此特定行为的解决方法、并将在一周结束时与您联系。

同时,一段时间后,波纹是否会自行消失? 只是为了进行确认、在移除 C38 且 VIN=5V 的情况下、仍然可以看到纹波？

此致、

Alec

尊敬的 Alec：

移除 C38 不会产生任何影响。 一旦 VIN=5V、纹波就会消失。
纹波会影响产品的功能。 在我们注意到问题后的几天里、我们可以观察到负面影响。  另外，回答您的问题 — 纹波本身不会消失。

顺便说一下 — 有关 BQ25180 与 BQ25188 之间差异的另一个问题。

BQ25180 中的表 8-6 指示按钮输入在电池模式下可用（如果启用）。
BQ25188 中的表 7-6 指出按钮在电池模式下不可用。
对于这两种产品、SHIP_RST 位 6-5 和 4-3 的说明都不同。  BQ25188。
这让我们 不确定...

 BQ25188 是否 仅通过按钮处于电池模式 (VIN = 0V) 时从运输模式唤醒？

此致
基督教

尊敬的 Christian：

感谢您的耐心。 此时、我无法在 BQ25180 上找到针对此行为的可靠软件权变措施。 我可以继续调试、但只是为了设置预期、可能需要一些时间才能完全理解条件并 找到解决方案。

是否可以更改 BOM？  我将在 下周初做更多的调查和跟进。  任何权变措施都可能与硬件相关。

如果可能、我建议改用 BQ25188。

是的、只要 EN_PUSH 位为 1、BQ25188 就可以通过按钮处于电池模式而从运输模式唤醒。

此致、

Alec

嗨、Alec

感谢您的调查和回答。
目前、如果旧芯片没有解决方法、我们还考虑切换到新芯片 BQ25188。

为了让大家知道、我们只需检测芯片的纹波故障模式就足够了、也许一些状态寄存器在故障模式下会发生变化... 在这种情况下、我们可以要求客户重置器件以消除纹波、我希望您理解我的意思。

关于按钮唤醒过程、它似乎与新芯片 BQ25188 搭配使用、但方式与旧芯片不同。 是否有与状态寄存器或类似的不同之处？

此致
基督教

尊敬的 Christian：

我们现在更好地了解正在发生的事情、并且仍在确认一些细节。

该行为与从 VIN 转换到电池电源期间的 SYS 负载电流相关。 我们正在检查这是否 可以为我们提供权变措施。

您能否分担应用的预期系统负载？

我还可以确认 BQ25188 上不存在此行为。

您能否澄清一下所看到的按钮行为？ 您是 指将器件从运输模式唤醒吗？

此致、

Alec

嗨、Alec

好的。
预期系统负载为 20 –40mA。
按钮唤醒似乎是有效的,我只需要测试更多,如果我们遇到问题,我会回来给你。

此致
基督教

尊敬的 Christian：

感谢您分享您的预期系统负载。 我正在检查这个、并 在有更新后进行跟进。

按钮上的声音良好。 如果您遇到任何问题、请告诉我。

此致、

Alec

嗨、Alec

你一方的状态是什么？ 我们的问题是否已有解决方法的更新？  
是否甚至可以在不对 PCB 设计级别进行任何硬件更改的情况下采用权变措施（仅限 BOM 更改）？
我问道、因为我们的硬件开发有点受阻。
这取决于 BQ25180 与 BQ25188 之间的决策（具有可靠的权变措施）。

您能告诉我这方面的最新情况吗？

感谢您的努力！

此致
基督教

尊敬的 Christian：

感谢您的耐心。 我知道此决定目前阻碍了您的硬件进度。

此时、我们对导致此行为的机制有了很好的了解。 它取决于 SYS 负载电流。 我已经在 EVM 上的负载电流范围多次重现过它、并且还在 VIN、VBAT 和 ISYS 范围内进行了测试、以便更好地表征发生的时间。

到目前为止、我们尚未确定软件权变措施。   发生此行为时、没有会发生变化的状态或标志位。 我也找不到能够可靠地阻止它的寄存器配置。 这个问题可能有点难以重现、但只要有足够的尝试、我就能看到。

我们将进行最终内部检查、明天我将提供有关 BQ25180 上是否存在任何缓解措施的更新。

此致、

Alec

尊敬的 Christian：

您是否对这种纹波有特定的要求？ 我知道自己最好根本不包含该特性、但如果我们可以减轻这种影响、那么您的应用是否可以接受这种特性？

预计增大 SYS 输出电容会减少纹波。 具体要添加的电容量取决于允许的纹波。 我计划在 EVM 上验证它。

此致、

Alec

尊敬的 Alec：

Christian 是这个星期的假期,所以我加入了对话。

我们使用极低频的通信、因此不需要这些频率下的任何纹波。
我们需要执行无线电性能测量、以便判断纹波是否可以接受。
猜猜一下、5-10mV 之类的电压是可以接受的。
我们在 VSYS 输出端上直接有 10uF 0402 电容器。
我们在电路板周围的 VSYS 上还有一些其他 0402 电容器、但可能效率会降低。
是否可以在不改变布局的情况下实现如此低的纹波？

此致、
Michal

您好、Michal、

纹波频率是 SYS 电容和负载电流的函数。  减小 SYS 电容会增加纹波频率、因此可以将纹波移出通信的频率范围。 我目前正在测试它对纹波振幅的影响。

此处是否可以更改 BOM、例如更改 SYS 电容器 C130？

此致、

Alec

尊敬的 Alec：

谢谢！

是的、BOM 更改是可能的。
VSYS 上有多个负载（例如具有专用输入电容器的 LDO）、
因此、我们可能也需要对其他电容器进行调优。

此致、
Michal

您好、Michal、

感谢您确认 BOM 更改是可能的。

您能分享一下您通信的近似频率范围吗？ 在 EVM 上、我可以看到纹波频率约为 10kHz。 您是否有高于的目标频率？

作为起点、我建议调整 SYS 电容器 (C130)、使纹波频率超出 通信的频率范围。

此外、VSYS 上的有效电容会影响该行为、这是正确的。 您能否确认 应用中看到的纹波频率？

此致、

Alec

尊敬的 Alec：

谢谢。
我们的工作频率为 8-10 kHz。  我们观察到、高达 20kHz 的干扰仍可能会影响系统的性能。
也许我们应该至少将纹波提高到 30-40 kHz。
纹波的频率取决于负载、我们通常在我们的频带 (8-10kHz) 中观察到它。

Christian 将 在下周使用较低的电容值。

此致、
Michal

您好、Michal、

当然可以。 感谢您的跟进。

我们也将离线跟进您的情况、但您也可以在此继续讨论。

此致、

Alec