[参考译文] TPS62000-HT：185C 时的压降

您好 、Marius、

让我重复一下您所介绍的内容、两个器件具有相同的 BOM 和布局(反馈电阻器和电感器除外)。 唯一的区别是连接到它的负载。 是这样吗？

出现这种情况有3种可能的原因：一种是布局不良或布局不良、这也不能实现热稳定性、或者负载电路在高温下出现问题。

最有可能的情况是负载电路在极高温度下的功耗增加、从而导致 TPS62000出现过载情况。 过载可轻松触发、尤其是在高温下。 器件可在高温下提供的负载将会降低、这会导致 Vout 下降。

我建议在这种高温下测量负载电流(最好)或监控输入电流。 如果可能  、请在不同部件(例如 IC、电感器、负载等)上安装温度传感器、以了解在190C 下消耗更大功率的部件。  我们需要确认负载电流是否在 190C 时超出最大限制。

是否可以共享完整的原理图和布局？

您能否分享所用电感器的器件型号？

TPS62000-HT 是一款非常旧的器件。 您是否有正在进行的新设计？

此致、

Febin

Febin、

感谢您的回答。

3.3V 的电感器是 IHLP25CZER220M8A。 我使用10uH 对其进行了测试、但具有相同的行为。

1.8V 电路使用 IHLP25CZER100M8A、工作温度为190C。

我在断开负载的情况下运行测试、并在 TPS62000上运行热电偶。

此设计要求是额定温度为175C 的电路板：可承受190 (不需要工作)的温度、并可在180°C 的温度下恢复。

我的电路板非常接近设计要求、恢复温度为175C。

这是一种新设计、TPS62000是我在市场上能找到的最佳产品。 您能推荐其他产品吗？

此致、

Marius

您好 、Marius、

我们的较新器件不符合 180°C 的温度要求

最有可能的情况是负载电路在极高温度下的功耗增加、这会导致 我们的 TPS62000在3.3V 电源轨上出现过载情况。 请遵循上述建议并告知我们。

此致、

Febin

您好、Febin、

我在断开 TPS62000直流/直流转换器(无电感器)并使用3.3V 外部电源的情况下运行了测试。 负载为：SM470RR1B1MPU 微控制器额定210C、两个闪存、一个 EEPROM。 空闲模式(无读/写)下的存储器功耗应小于1mA。

室温高达185C 时的电流为~20mA。

185C 时、电流以~35mA 的电流跳跃。 这是由 TPS62000直流/直流转换器供电的电路变得不稳定的温度。

微控制器在195C 上工作、电流为~47mA -无复位。 我在此温度下停止了。

我的结论是、我遇到的问题是微控制器功耗增加和 TPS62000输出的结合。 从数据表中可以看出、TPS62000直流/直流转换器可提供高达300mA 的电流、但在185C 时、负载仅为47mA、它具有可触发电路中的电压监控器复位微控制器的压降。

我计划在 TPS62000直流/直流转换器供电的电路设置为3.5V 时运行另一项测试。 如果电压保持在3.2V 以上、我希望电压下降不会影响微控制器。

此致、
Marius Raducanu

您好 、Marius、

感谢您分享更新。

-您能否在  TA-185C 时检查 TPS62000的结温？

您也可以共享布局吗？

您是否还尝试使用陶瓷电容器代替电解质？

-转换器应该能够在 185C 时提供300mA 的电流。  

-我还看到这些电感器的额定温度仅高达180C。 您是否曾尝试更改过可支持更高温度的电感器？ 可能是这些电感器在高温下会产生更大的功率损耗、从而导致 Vout 下降。

 注意到。 请稍后发布结果。

此致、

Febin

您好、Febin、

问：您能否在  TA-185C 时检查 TPS62000的结温？

A：我使用 RTD 测量 TPS62000温度、在烤箱温度范围内仅为1C。 这是不正确的、我预计在烤箱温度范围内至少为5-10C、但我可以说 TPS62000温度不比烤箱温度高很多。

问：您是否还尝试使用陶瓷电容器代替电解质？

答：我使用的是钽电容器、总共20uF。 在我现在运行的测试中、我将它们加倍、达到40uF。

Q：我还看到这些电感器的额定温度仅高达180C。 您是否曾尝试更改过可支持更高温度的电感器？ 可能是这些电感器在高温下会产生更大的功率损耗、从而导致 Vout 下降。

答：难以/无法找到/购买额定温度超过175C 的商业(非定制)器件。 如果电感器的额定温度为180C、我希望它在更高的温度下工作、效率会在接近该温度时略有下降。 我认为电感器的参数将呈线性下降(而不是一个阶跃)、接近额定温度。 我已经尝试使用10uH 电感器、并且具有相同的行为。 使用 TPS62000和10uH 电感器的1.8V 电路在195C 时不会出现问题、实际上它可能没有大负载。

问：注意。 请稍后发布结果。

答：测试正在运行。 我将发布结果。

此致、

Marius Raducanu

您好 、Marius、

很难就根本原因得出结论。

-布局的片段没有帮助。 我想理解的是、两个器件的布局是否有差异。 尤其是考虑 PCB 上的热耗散。

-通过在不同部件(如 IC、电感器、负载等)上安装温度传感器、  可以缩小185C 时消耗更大功率的部件的范围。 我认为在 185C 时实际定位功率损耗增加的组件非常重要。

- 通过设置为3.5V 来补偿3.3V 上的 Vout 压降可能是一种简单的方法。 我希望它能起作用...

此致、

Febin

您好、Febin、

1.8V 和3.3V 电路之间没有很大的差异。

我在微控制器和 TPS62000上安装了温度传感器。 温度(范围24-195C)不比环境/烤箱温度高很多-测量值高出1C、但我想实际值稍微高一点、即由传感器偏移产生的误差。

我同意、 185C 时的电流/功率增加应会导致此结果的器件温度升高、但我们也会降低电压、从而使功耗保持不变、而不会使器件的温度升高-我的最佳猜测是这样 微控制器是问题的罪魁祸首。  

遗憾的是、将 TPS62000输出电压增加到3.50V 不起作用。 185C 时、电压从3.5V 降至2.9-3.05V (波动)。

在上一个测试中、我从电路中移除了监控电压。 微控制器在195C 上工作、电压仅为2.55V。 虽然从数据表中可以看出最小电压为3.0V、但是微控制器没有复位。 在之前的测试中、由于电压下降到3.0V 以下、监控器一直保持微控制器复位。 移除监控器不是一个解决方案、因为如果没有它、存储器在上电时可能会损坏。

冷却电路板、一切都在180C 恢复。 从2.55V 恢复到3.05-3.20V (波动)的电压-这表示系统不完全稳定。

我将在 SM470R1B1微控制器论坛上寻求有关此问题的帮助。

此致、

Marius Raducanu

您好 、Marius、

请在此处发布更新、Meanwhile、我还将与我的团队讨论、以查找任何缺失的链接(如果有)。

此致、

Febin

您好 、Marius、

已注意并感谢更新。

此致、

Febin

您好、Febin、

仅当微控制器处于3.5V 时、我们仍在185C 时出现压降。

结论是微控制器会产生这种压降。

如果 TPS62000 直流/直流转换器在185C 时提供50mA 电流、则此下降并不重要。 TPS62000 直流/直流转换器似乎无法提供此电流、从而将电压保持在3.3V、它会降至2.95-3.05V -在之前的测试中、我们使用外部电源为3.3V 供电、当电流从20mA 增加到47mA 时、该外部电源将电压保持在3.3V。

此时、我不在选项范围内、接受电路板的温度额定值：185C 可存活、工作温度为180C -所需温度为195C、工作温度为180C。

此致、

Marius Raducanu

您好 、Marius、

遗憾的是、该器件非常旧、我找不到其他特性 数据。  

我要说的是、快速解决方案是在您刚才提到的较低环境温度下运行电路板。  

如果您需要我们的任何其他支持、请告诉我。

此致、

Febin

您好、Febin、

至少、我知道我已经尽一切可能找到了我的系统的额定温度。

此致、

Marius Raducanu

您好 、Marius、

您是否需要有关此问题的进一步支持？ 或者、我可以关闭此案例吗？

此致、

Febin

您好 、Marius、

我想您正在寻找一款 HT 器件。 我们最新的扩展温度器件最多只能处理150C 的温度。 这是可以接受的吗？

如果没有、那么我们在 HT 产品组合中没有其他选项。

此致、

Febin

供参考

我已经测试了另外4块板、185C 的可存活性和180C 的工作性能。

在182C 时、一个故障并在181C 处恢复。 其他三个器块一直在工作。 我最初的要求是195C 存活率、180°C 工作温度。

此致、

Marius

感谢您分享此更新。

您好、Marius、

感谢您在此处发布您的调查结果...

转换器可能没有足够的时间对负载和相应开关模式的这种变化做出反应。 因为浪涌太短、无法在如此高的温度下做出反应。

此致、

Febin