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[参考译文] TPS54531:下拉电压

Guru**** 2866460 points

Other Parts Discussed in Thread: TPS54531, TPS25751, TPS62903

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/1630030/tps54531-drop-down-voltage

器件型号: TPS54531
Thread 中讨论的其他器件: TPS25751TPS62903

您好、  

我将 TPS54531 与 TPS25751 搭配使用。 这种组合应该能够与所谓的 2S 电池(2 节锂离子电池)搭配使用。 遗憾的是、2 节电池的最低工作电压约为 6V 或更低。 在这种情况下、电路不提供稳定的输出电压 (5V)。 电压的击穿电压约为 2V、并在 TPS25751 中启动了复位。 这种击穿是由 1) 低输入电压(空载) 和 2) 在低输入电压下特定输出电流 (<1A) 产生的。  

我现在在输出端使用了一个额外的负载电阻器(200 欧姆)、这以某种方式改善了情况。 在这种情况下、可以在低至 5.7V 左右的电压下运行。 但这种情况并不是真正有信心的。  

您可以为此应用提供更好的电路吗、我已经与负责 TPS25751 的工程师进行了交谈。

要求为: 5V 输出、2A 最小值、低至 5.5V 输入或至少 5.8V 输入。 或者是否可以改进现有电路(见下文)。  

此致 TPS54531.jpg

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    您好 Karl  

    我们将对此进行研究并尽快作出回应。

    此致

    Nikhil  

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    您好 Karl

    当输入降至~5.7V 时、似乎进入低压降场景。 空载时、这会导致 BOOT 至 PH 的电压降至其典型值 2.1V 以下。 当连接 200 欧姆电阻器时、此电压大于 2.1V、因此您可以看到情况有所改善。 您是否可以提供以下信息:

    • BOOT 至 GND 波形。 无负载时的 PH 至 GND 波形和电压差(基本上为 VBOOT-VPH)  
    • BOOT 至 GND 波形。 使用 200 Ω 电阻器时的 PH 至 GND 波形和电压差(基本上为 VBOOT-VPH)
    • 上述两个条件下的 EN 引脚电压。 在 5.7V 时、EN 引脚电压将仅为 0.93V、低于 1.25V 的典型值。  

    此致

    Nikhil  

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    你好、 Nikhil、  

    感谢您的快速回答。 根据要求附加了一些测试。  

    在测试中、EN 引脚电压始终为 3V(如果已开启)(由 uC 控制)、如果在最终电路中被禁用、则可能为 0V。 这应该不是问题。  

     对我来说、主要问题是空载时输出不稳定(例如< 200 欧姆)、如第二行所示。 输出电压降至约 2.5V、这会在 TPS25751 中生成复位(每 2.5 秒脉冲一次)。  

    这些图片的顶部有输出电压 (中间为 GND)、底部有 PH(左)或 BOOT(右)(GND =底部)、2V/div(使用 1/10 探头进行测试)。  时间刻度为 500ns 或 500ms(中间行)。

    我在数据表中找不到最小下拉电压规格。  

    此致

    Karl  

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    您好 Karl

    在测试中、EN 引脚始终处于 3V(如果开启)(由 UC 控制)、如果在最终电路中被禁用、则可能为 0V。 这应该不是问题。  [/报价]

    这意味着 EN 在外部由 3V 电源供电。 正确?

    抱歉、波形很难辨别。 您能否制作一份 PPT 并详细分享问题。 看起来像这样、在本例中 VBOOT-VPH 电压看起来就像问题。  

    还可以尝试以下几项:

    • 移除 C26
    • 检查输入电源电压电流限制。 如果电源达到电流限制、也会发生这种情况。
    [引述 userid=“273172" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1630030/tps54531-drop-down-voltage/6285498 ]我在数据表中找不到最小下拉电压规格。

    数据表中没有这样的规格。

    此致

    Nikhil  

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    你好、Nikhil、  

    关于问题 EN:是的、它由外部供电。  

    对我最后一个线程中的测量值的一些解释:  

    第一行:显示信号 PH(左)和 BOOT、电压差约为 2 - 2.5V。 输入为 5.6V、具有电阻器负载 (25mA)。 它是稳定和可接受的。 内部振荡器的频率约为 560kHz(重复率约为 1.8us)、符合规格。 (570kHz)。 区别 BOOT-PH 也在某种程度上是正常的,至少它是有效的。 规格说明约为 3V 至 6V。  

    底行显示 信号 PH((右侧(上表中注明了错误))和 BOOT(左侧)、 电压差约为 2 - 2.5V。  输入为 6.8V、但没有电阻器 rload(输出电流 0A)。 这也可以说、内部振荡器频率和 差值 BOOT-PH 与上述类似。 但是、该电源电压对于我的应用来说太高了 (2 节电池设计、6-8.5V)。 此处出现的振荡(近似为 3MHz) 可能)可能是某些寄生效应和/或探头造成的。  

    中间行显示了在输出端无负载时约 5.7V 的运行。 现在内部振荡器处于 0.5Hz(!, 2 秒周期)的范围内、振荡器似乎定期停止。 电压降至 2.5V(!) 可能会对电路进行电路复位 (TPS25751)。 必须有一些东西可以停止外部振荡器。  

    在数据表中、我发现最大输出电压的公式(8.2.2.11 输出电压限制)取决于输入电压和电流:  

    如果我 使用的输入电压为 6V、电流为 1.5A、R (DS) 为 0.1 Ω(典型值,请参阅上文)、二极管电压为 0.5V、则 I get 最大值为 输出电压约为 5V、适用于较低的电流 (I (O)= 0A) 甚至更高一些。 这对我的应用有利、但遗憾的是、它在无负载电流下无法正常工作。 可能是、它与“ 130ns 的最短可控导通时间“有关(第 8.2.2.11 章)。  

    对于第一批、我将忍受这种行为、我可以添加该电阻器来解决问题。 对于发展 ,我必须使用另一个驱动程序,这是更适合该应用程序。  

    从一开始、我就不太关心该电路、就像“TI 参考设计 (TPD25751)“中提出的那样、我认为它会起作用。  

    此致

    Karl  

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    尊敬的 Karl:

    给我一些时间来完成这个过程、然后返回给您。 您是否尝试过以下在上一回答中提到的内容?

    [引述 userid=“671820" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1630030/tps54531-drop-down-voltage/6288533
    • 移除 C26
    • 检查输入电源电压电流限制。 如果电源达到电流限制、也会发生这种情况。
    [/报价]

    此致

    Nikhil

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    你好、Nikhil、

    到目前为止、我没有处理 C26 问题。  

    输入电源非常稳定(LiJon 电池)。 不存在电流限制。  

    如前所述、主要问题是输入/输出电流非常低。 在更高的电流下 (> 25mA) 、它可以在低至约 5.8V(至少@1.5A)的电压下工作。  

    此致

    Karl  

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    这里是使用较低输出电容 (C26) 进行的测试。 第一张图片和之前一样 (300uF)、第二张和第三张图片的值为 100uF。 随着输出电容的降低、变化不大。  

    时间常数 输出电容 x 反馈电阻(约 15k)为 4.5 秒或 1.5 秒、 可在象形图上看到(大约)。  

    此致

    Karl

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    您好 Karl

    我有一个建议是考虑补偿元件。 以增加 R17。  

    除此之外、我唯一怀疑的是布局。 请分享这一点、我们也将对此进行审查。

    此致

    Nikhil  

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    您好 Karl

    我现在必须关闭此主题、因为这已经是一段时间了、该主题已打开。 如有任何其他疑问、请随时创建新问题  

    此致

    Nikhil  

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    尊敬的 Nikkil:  

    很抱歉晚回答。  

    我认为更改补偿的时间常数没有意义、因为此时为 70us (2.2ns x 37kOhm)。 启动电容也为 4ms (10nF)。 我们看到信号中的时间常数为 1 秒(输出端为 300uF)! 这仅会随着输出端的负载电容而变化(到大约 300ms、仅 100uF)。 电路本身很稳定、因此没有任何补偿问题。 与布局相同、如果电压足够高、则效果很好、我在高频电路方面有很多经验。 这就是布局。 红色是 GND 层、但电感器放置区域(右下)除外。  

    我认为、内部必须有一些电路会在低输入电压 (<7V) 和低输出电流 (20mA) 下停止工作。  

    我知道你不能改变电路本身,但你能提供另一个没有这种行为的芯片吗?  

    此致

    Karl  

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    您好 Karl

    我再次查看了 EVM 文档、并注意到 EVM 上没有输出端的电解电容器。 您是否尝试移除 100uF 电解电容器?  

    布局对我来说也很体面。 因此、这可以排除为导致该问题的潜在原因。  

    此致

    Nikhil  

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    你好、Nikhil、  

    在我找到的数据表中:  

    此外、在数据表第 8.2.2.6.2A 章中 、还注明了 37uF 的最小输出电容。 在第 8.2.2.7 章中、建议使用 2 x 47uF (C8 + C9) 的电容器。  

    但 TI 规定了一个最小电压关断电压 8V ->这可能是主要问题。 该 círcuit Ω 不适用于使用 TPS25751 的应用。 但他们将其放入他们的 EVM 中(请参阅上面的邮件)、这就是我当时使用它的原因。  

    输出端较小的电容器会 增加纹波、我认为不可能出现 0uF 的情况。 注明的 37uF 会将时间常数从 300ms 降低至大约 100ms、但无法消除问题、同时还会增加纹波。  

    此致

    Karl

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    尊敬的 Karl:

    我不建议在输出端使用 0 μ F 的电容。 请保留 2x47uF 并直接移除电解电容器。

    作为替代方案、您可以探索 TPS62903。  

    此致

    Nikhil  

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    你好、Nikhil、

    我 检查了输出电容、无论是陶瓷电容还是塔式电容都没有差分。  

    感谢  TPS62903 的提议。 然后我将结束本次讨论。

    此致

    Karl