Other Parts Discussed in Thread: TPS62933
器件型号： TPS1663
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我将分享我的设计的电源部分进行审查、希望获得有关架构是否有效以及在实践中是否可能可靠运行的工程反馈。
电源树基于 24V 输入轨构建、分为四个功能块。
第一级是 TI TPS16630RGER 电子保险丝和热插拔控制器、用作前端保护和浪涌控制元件。 该级提供反极性保护、可编程欠压和过压阈值、通过 dV/dt 引脚的软启动、有源电流限制和故障报告功能。 该设计包括一个用于瞬态抑制的 24V TVS 二极管。 UVLO 和 OVP 阈值由器件周围的电阻网络设置、使用 R35 = 691k、R36 = 6.19k 和 R37 = 34k、对应于 24V 标称电源轨的大约 22V 下限和 26V 上限。 dV/dt 网络使用 C40 = 22nF 和 R43 = 357k 来控制启动压摆率、并改善短暂电源中断后的恢复。 对于预期的故障响应、MODE 引脚会在 R40 = 10k 时下拉。 R42 = 6.49k 为预期的电流限制设置电流限制引脚、IMON 信号作为模拟信号导出到母表中并导出到微控制器。 FLT 输出可用于故障指示、并具有故障激活 LED、其中包括用于启动和调试的本地跳线和接地测试点。
受保护的 24V 电压轨为 TI TPS62933DRLR 同步降压稳压器供电、该稳压器可生成 5V 主电压轨。 该转换器在输入端使用 L1 = APH0550C-6R8M-TCD5；C29、C30 = 10uF / 1206/35V；C31 = 100nF 和 C32 = 33nF 以实现额外的输入旁路；在输出端使用 C35 = 22 μ F、C36 = 22 μ F 和 C37 = 100nF。 反馈网络连接到 FB_5 网络、其中 R38 = 52.3k (5V 至 FB_5) 和 R39 = 10k（从 FB_5 至 GND）、带有一个可选的前馈电容器 C39 = 2 pF、该电容器未组装。 还包括一个 100nF 自举电容器 C33。 该 5V 电压轨是外设 VBUS、是外部负载域通过一个用作外设故障检测器的独立限流器后的中间电源。
然后、该分支馈送 TI TPS7A2033DQNR LDO、为微控制器 VBUS 和相关逻辑产生 3.3V 电压。 TPS7A2033 是 3.3V 固定版本的稳压器、因此没有外部反馈分压器网络。 可通过 C41 = 2.2uF、C42 = 100nF、C43 = 2.2uF 和 C44 = 100nF 提供额外的本地去耦。 调节的+3V3 网络导出到设计的其余部分。
使用 Microchip MIC2039BYM6-TR 在 5V 外设分支上实现第二个限流级。 在此设计中、MIC2039 旨在用作外部 5V 外设的故障检测和隔离级。 如果外设短路或其他故障、限制器允许识别故障并将其包含在 5V VBUS 侧、而不会导致 3.3V 微控制器电源轨崩溃。 限流网络由 R48 = 49.9k 和 R47 = 10K 构成。该级还包括一个 C46 = 100uF 的大容量电容和用于指示故障状态的 LED 指示灯。
总之、预期的电源路径为 24V 输入到 TPS16630 保护级、然后输入到 TPS62933 降压稳压器的 5V 外设 VBUS、然后输入到 TPS7A2033 LDO 的 3.3V 微控制器 VBUS、其中 MIC2039 用于识别和隔离故障的 5V 外设。 关于这种拓扑是否合理、TI 器件配置是否正确、以及在阈值选择、启动时序、稳定性、浪涌行为、保护协调、 或一般稳健性。
