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[参考译文] TPS7H2140-SEP:电流限制不适用于我们的应用

Guru**** 2812305 points

Other Parts Discussed in Thread: TPS7H2140EVM, TPS7H2140-SEP

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/1609625/tps7h2140-sep-current-limiting-not-working-for-our-application

器件型号: TPS7H2140-SEP
主题中讨论的其他器件: TPS7H2140EVM

尊敬的专家:

您能为下面的查询提供帮助吗?

我使用 TPS7H2140 来保护射频放大器、防止在过流情况下受到损坏。 在使用阻性负载对电路进行 I 测试时、其工作原理与数据表中所述的完全相同。 输出电流在 I have 设置的限值 (0.2A) 下保持稳定、输出电压欠压。 但是、当使用射频放大器作为负载重复相同的测试时、电流限制绝不会生效以保护它们。 放大器有一个偏置电压、我可以改变该电压来改变它们通过 TPS7H2140 拉取的电流量、它们能够拉取超过 0.2A(我测试了高达 0.3A)的电流、不会出现电流限制。 探测 TPS7H2140 上的故障引脚可指示器件不相信其处于过流状态。 您是否可以解释为什么电流限制仅适用于阻性负载而不适用于放大器?

此致、

Marvin

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    尊敬的 Marvin:

    我有几个问题可以帮助我们调试所发生的情况。

    如何测量 TPS7H2140 输出的负载电流? 您是否有任何示波器电流探头波形? 您是否测量了 CS 引脚输出以确认器件的电流检测功能是什么? 您能否分享您正在使用的 RCS 和 RCL 值、或者分享整个原理图、以帮助我们确认您是如何配置器件的?

    谢谢、

    Sarah

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    您好、Sarah:

    感谢您查看此内容。  

    我有更新。 客户 多做了一些测试、发现问题与负载本身无关。 这里实际要做的是、当流经 TPS7H2140 的电流缓慢增加时、跳闸电平远高于 200mA 设定点(限值会在 275mA 处跳闸)。 限值跳闸后、电流会被钳位到 200mA。

    我猜该器件的大多数用例是电流高得多、因此电流限制设定点与实际跳变点之间的微小差异不会很大。 遗憾的是、它不适合我们的应用。 您能否具体解释一下为什么会发生这种情况?

    由于我们在器件上的 4 个通道之间共享输出、因此从技术角度而言、通道 1 的电流限制设置为 50mA。 移除通道 2-4 的引线并将剩余通道的电流限制设置为 200mA 会对跳闸点(与共享通道相比)产生影响

    此致、

    Marvin

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    您好、Sarah:

    更多信息:

    对于此测试、客户使用 TPS7H2140EVM、并将限流电阻器与一个 40.2kΩ 器件交换(单通道的限值设置为 50mA、所有通道共享负载、因此<xmt-block2> 200mA</xmt-block> TOTAL)。 200mA。 电流钳位连接到电路板输出端示波器、用于测量电流。

    客户 通过示波器捕获只是为了验证在行程中没有意外尖峰或有问题的行为(但没有)。 当限值最终在 275mA 处跳闸时、它会平滑降低到示波器上的设定值 (200mA)、并在此处保持稳定。

    您能解释一下决定跳闸点本身的因素吗? 很高兴知道是否有办法缩小跳变点和实际限值之间的差距。 例如 、如果他们 断开通道 2-4 并将一个通道的电流限制从一个通道的 50mA 更改为一个通道的 200mA、这会对跳闸点产生任何影响吗?

    还需要说明一点、当负载缓慢增加时、我们只能看到电流限制跳闸点和电流限制设定点之间的差距。 当评估板上电进入过流状态时、电流立即限制为 200mA、没有过冲(下图以黄色显示):

    此致、

    Marvin

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    尊敬的 Marvin:

    在如此小的电压下使用该器件的信息很少。 数据表中的规格仅能以+/- 20%的精度降至 250mA。 根据提供的 2 个测试条件、电流越低、变化百分比越大。 但我将在本周进一步了解、看看我是否能找到更接近客户使用案例的更多信息。

    我很好奇、想知道他们的测试结果是否受热关断的影响。 尽管我认为在如此小的电压下不太可能发生、但两种不同的行为可能是由激活的热关断引起的。 客户可以按照第 8.3.6.5.1 节中所述更改该引脚来进行测试。

    谢谢、
    伊丽莎白

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    尊敬的 Elizabeth:

    我想请求更新。 您是否设法更深入地了解了它?

    客户今天也有一个关于同一器件 (TPS7H2140) 的不同问题。 这次开关用于不同的配置;原理图如下所示 、带有 输入和输出波形草图。

     具体情况如下:

    1. 使能(下面的 CMD3)为低电平有效、因此应禁用开关。
    2. 没有负载连接到输出端。
    3. 输入在~25ms 内从 0 斜升至 5.5V(下面绘制了橙色曲线)。

     

      执行测试时、输出峰值高达 1.8V、然后在大约 10ms 内恢复到 0V(绘制了绿色曲线)。

    当向输出施加负载(使用 15Ω 电阻器进行测试)时、未观察到尖峰。 在正常运行期间、应该始终存在负载、因此幸运的是、这不会导致问题。 如果您能详细解释为什么会发生这种情况、很好理解以供将来参考。

    此致、

    Marvin

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    尊敬的 Marvin:

    我 无法找到更多信息、也无法找到更接近客户使用案例的更多信息。

    我注意到在发送的原理图中、接地连接对于器件似乎并不一致。 这很可能是导致部件出现奇数行为的原因。 请确保客户在确保与器件的所有连接(引脚,输入和输出,例如射频负载)具有良好的公共接地连接后重新测试器件/电路。
    另外、关于 GND 连接的注意事项:

    此外、我注意到输入和输出缺少旁路电容器

    另请确认发送的原理图与这两个查询的原理图相同。

    谢谢、
    伊丽莎白

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    尊敬的 Elizabeth:

    谢谢你。  

    我注意到在发送的原理图中、器件的接地连接似乎并不一致。 这很可能是导致部件出现奇数行为的原因。 请确保客户在确保器件的所有连接(引脚,输入和输出,例如射频负载)都具有良好的公共接地连接后重新测试器件/电路。[/报价]

    遵循了数据表中建议用于电感负载的 GND 网络(并包含在 TI 提供的评估板中)。 最初的问题是以 EVAL 模块为基础的。 该模块提供使用跳线短接 GND 连接的功能、客户想知道这是否与问题有关、但在安装和未安装该跳线的情况下进行测试后、结果显示电流限制跳闸点没有差异。

    数据表中的接地网络建议:

    下面是 EVAL 模块原理图中的接地网络。 “GND_IC"是“是外壳中的本地接地端、您可以看到它们将其限流电阻以该网络为基准、但其电流检测电阻以更大的 GND 平面为基准。

    关于输入  接通期间输出上的尖峰的第二个问题、客户将在短接 GND 网络的同时运行该测试、但想了解为什么数据表推荐的 GND 网络会在输出端导致如此大的尖峰(接近 2V)? 所选网络中的二极管正向压降只有 0.2V。 如果您查看 G4-G8、我不确定您是否说接地连接不一致、但这些不是电阻器、它们只是从本地接地散发热量的一条散热路径。

    此外、输入端有数据表建议的陶瓷电容和钽电容、 另一个原理图表格中未提供。

    此致、

    Marvin

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    尊敬的 Marvin:

    我需要一些时间进行调试。 重申和澄清:客户在 SENT 原理图上看到尖峰、但在 EVM 上看到慢速电流限制。 请确认这是正确的。

    关于我对 GND 连接的评论、我特别指的是圈出的 GND 连接。

    名称 5.V_POL1_LOCAL_GND 似乎意味着它不仅仅连接到给定原理图上的内容、而不仅仅连接到我们 EVM 中的另一个网络名称。 我也很好奇、另一个圈出的红色 GND 连接是否与电路的公共 GND 有良好的连接、因为它未标记。

    我也很想知道为什么使用所有 4 个通道、而不是仅使用 1 个通道。

    谢谢、
    伊丽莎白

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    尊敬的 Marvin:

    关于电流限制、我找到了一个适用于 TPS7H2140-SEP 的应用手册、因为它是 TI 智能开关系列的“姐妹“器件:智能电源开关的可调节电流限制(修订版 B)

    如第 4.1 节所述:
    TPSxHxxx 器件的电流限制精度在瞬时过流事件和慢速电流爬行事件之间有所不同。 电流爬行定义为导致负载电流从正常工作水平缓慢增加到设定电流限制的故障。 在该线性区域中、数据表未定义电流限制比。 仅当 FET 因快速递增的负载电流(例如短路事件,电容器充电和浪涌电流钳位)饱和时、电流限制才符合数据表规格。 缓慢的电流蠕变会使 FET 保持在其线性区域更长、从而导致电流限制精度下降。

    当您收到客户的回复时、请告诉我。

    谢谢、
    伊丽莎白

  • 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 Elizabeth:

    我需要一些时间进行调试。 重申和澄清:客户在 SENT 原理图上看到尖峰、但在 EVM 上看到慢速电流限制。 请确认这是正确的。

    正确的做法是、原理图中提供了电流尖峰、EVM 提供了慢速电流限制。

    ]名称 5.5_POL1_LOCAL_GND 似乎意味着它不仅仅连接到给定原理图上的内容、而不仅仅连接到我们 EVM 中的另一个网络名称。 我也很好奇、另一个圈出的红色 GND 连接是否与电路的公共 GND 有良好的连接、因为它未标记。

    不、我知道为什么拥有网络名称可能看起来像其他地方的连接、但为了向阅读原理图的任何其他人清晰起见、它被标记为本地 GND。 圈出的红色 GND 是通用 GND。 发送的原理图是修订的粗略草案、因此有红线注释。

    我也很想知道为什么所有 4 个通道都在使用、而不是仅使用 1 个通道。

    所有四个通道均用于降低功率耗散。 对于评估板示例、功率耗散极低、但由于客户设计中的单个输出需要专用的 TPS7H2140 器件、因此他们刚刚使用了所有四个通道。

    此致、

    Marvin

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    尊敬的 Marvin:

    要回答客户的第二个问题、空载条件下的尖峰很可能是漏电流导致的:

    如果客户对此答案或我之前对电流限值的答案有任何反馈或问题、请告知我。

    谢谢、
    伊丽莎白