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[参考译文] TPS61178：空载时的高电流

admin
Guru**** 2390935 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61178

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/1065603/tps61178-high-current-at-no-load

器件型号：TPS61178

大家好、

我们的客户正在 其应用中使用 TPS611781RNWR、并注意到空载电流约为215mA。 我了解启用 IC 时的空载电流小于1mA。 空载时高电流的原因可能是什么？

此致、

Danilo

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    请注意、客户正在使用 TPS611781、这是一种强制 PWM 模式器件。 在空载电流条件下、该器件保持开关状态并消耗一定的电流、因为存在 MOSFET 开关损耗、导通损耗、电感器交流和直流损耗。  

    但是、如果客户在空载时看到215mA、它会有一点大。 您能否让客户提供一些其他测试结果、例如 Iout=0.5A、1A 条件效率？ 客户是否看到任何不稳定行为？

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    TI__Guru**** 2390935 points
    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。

    您好、Zack、

    我刚刚收到了我们客户的反馈、

    根据您的建议、我们已通过在 TPS611781RNWR 应用0.5A 和1.0A 负载进行了测试。  
    据观察，：
    1. 215mAmp 电流与负载电流相加(总电流为720mA 和1.22A)。
    2. 电感器和 IC 也在无负载条件下加热。
    您能否检查原理图是否正常？ 如果需要任何更改、请告诉我。
    此致、
    Danilo
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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    当负载电流为0.5A 时、输入电流为0.72A 毫无意义。

    要进一步找出根本原因、请帮助提供以下项目：

    此应用的输入电压范围、此应用的最大输出电流。

    2.完整的原理图、BOM 和布局文件。

    3.请要求客户在无负载、0.5A、1A 电流条件下提供 SW、Vout、Vin、电感器电流波形。

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好、Zack、

    感谢您的回答。 我们刚刚收到了客户的反馈、

    请查找所需的详细信息和附加数据：
    1. 应用的输入电压范围为3.0V 至4.35V (锂聚合物电池)
    2. 最大 Iout 为1.4A
    3. 包含器件型号详细信息的原理图设计
    4. SW 引脚、输入电压、空载条件下的输出电压波形  
    5. 0.5A 负载(0.48A)的 SW 引脚、Vin、Vout 的波形
    观察到、施加0.5A 负载时、器件消耗的电流为1.895A (请参阅电源上的488mA_Load 电流)。 因此、不会在器件上施加1A 负载。
    我们还尝试读取电感器电流的读数、但它会增加器件的输入电流、因此未读取。
    此致、
    Danilo
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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    感谢您提供相关信息。

    我将查看这些原理图、并尽快告知您我的反馈。

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    在相同的电感值和~700kHz 的开关频率设置下、在空载条件下、当输入电压为3.75V 时、输入电流为96mA。

    如果客户在所有负载范围条件下都看不到明显的不稳定性、应该可以。

    ILIM 设置电阻器 R33可设置为~75k Ω、以将开关电流限制设置为10A、这对于此应用来说足够了。

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好、Zack、

    根据我们的客户、

    我们已经使用更改的 R33 = 75K 欧姆进行了测试。 据观察、：
    1. 空载电流为165mA
    2. 电感器在空载条件下加热

    此致、

    Danilo

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    电感为900nH 时、电感器电流纹波略高。 客户可以替换为更高的电感、如2.2uH、以减少电感器交流损耗。

    建议将 R33更改为75k Ω、以确保器件开关电流限制在最坏情况(最小输入电压、最大输出电流条件)下不会触发

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好、Zack、

    根据我们的客户、

    我在空载条件下获取了电感器电流波形、所附波形供您参考。  
    对于测量、在电感器(900nH)和 SW 引脚之间使用0.1E 电阻器。 观察到电感器上的 RMS 电流为4.4A。  还观察到升压转换器的空载电流为96mA。
    此致、
    Danilo
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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    您是说升压转换器输入电流现在为96mA 吗？ 它与我们的基准测试结果相同。

    [引用 userid="432284" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum 1065603/tps61178-high-curry-at-no-load/3978622#3978622"]还观察到升压转换器的空载电流为96mA。
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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好、Zack、

    我们刚刚收到了客户的此更新。

    我们已对每个负载为0.5A 的情况执行15分钟的测试。 最初、它看起来稳定了12个周期、但在周期13中、当 IC 温度上升57°C 时、它停止正常工作(环境温度为27°C)。  
    我已经过测试、未在 IC 引脚上观察到短路、它在通电时提供等于输入电源电压的输出电压。 您能帮助我们了解为什么 IC 的运行方式是这样的吗？

    此致、

    Danilo
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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    您是否检查过布局是否良好？ 通常情况下、IC 不应在仅57C 的温度下进入热关断状态。

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好、Zack、

    这是我们客户的 PCB 布局和原理图。

    e2e.ti.com/.../Power-Board-Gerber-File-28022022.zipe2e.ti.com/.../12Volt-Circuit.pdf 

    此致、

    Danilo

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    不确定我是否正确打开光绘文件、我看到 AGND 引脚未连接到此层上的 PGND 电源平面。 您能帮您与客户核实吗？

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好、Zack、

    根据我们的客户、

    我们检查了答复、我们发送的 Gerber 文件错误。 由此给您带来的不便、我们深表歉意。
    请参阅更新后的文件并告诉我您的反馈。
    此致、
    Danilo
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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    感谢您的更新。 新的光绘文件显示 AGND 引脚不悬空、我认为布局不应导致器件损坏。

    [引用 userid="432284" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum /1065603/tps61178-high-curry-at-no-load/3994257#3994257"]
    我们已对每个负载为0.5A 的情况执行15分钟的测试。 最初、它看起来稳定了12个周期、但在周期13中、当 IC 温度上升57°C 时、它停止正常工作(环境温度为27°C)。  
    我已经过测试、未在 IC 引脚上观察到短路、它在通电时提供等于输入电源电压的输出电压。 您能帮助我们了解为什么 IC 的运行方式是这样的吗？
    [/报价]

    上述故障是否可以在其他 PCB 上轻松重现？ 您是否看到满负载、空载、负载瞬态稳态的任何异常波形？

    看起来 IC 停止开关或发生了一些故障。 您是否检查了 VCC 引脚电压？ 此引脚电压是否不正确？

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好、Zack、

    根据我们的客户、

    我们将根据建议检查稳态波形、稍后让您来看看。
    VCC 引脚上的电压在测试时为3.8V、这是正确的。
    此致、
    Danilo
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    您好、Zack、

    我们已收到客户的此更新。

    我已经测试了5个 PCB、每个 PCB 具有0.48A 负载(大约) 10分钟的周期。 我每分钟测量 IC 和电感器的温度(2.2uH)、与之前的行为相比、IC 和电感器的温度观察到稳定。 以下是您参考的观察结果：

    此致、

    Danilo

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    您好 Danilo、

    感谢您分享测试结果。

    不同时间的 IC 和电感器温度结果看起来稳定良好。 没有奇怪或问题。

    以前的 PCB 中是否可能存在焊接问题？  

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好、Zack、

    根据我们的客户、

    是的、这可能在以前的 PCB 上实现。
    我所观察到的一件事是、当 EN 引脚禁用升压转换器输出为3.45V 时、它不会变为0V。
    您能帮助解决这个问题吗？
    此致、
    Danilo
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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    这是因为客户没有在断开 MOSFET 的输出侧添加 P 沟道 MOSFET。

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好、Zack、

    这是我们客户的反馈、

    感谢您的回答。 我们有以下问题：
    1. 启用/禁用是 IC 的启动/停止功能、其中负载断开用于隔离输出负载。 那么、在禁用模式下 IC 将如何工作并提供3.45V 输出？ 我们也在 IC 的输出端使用了外部开关。 所附为外部负载断开的开关原理图。
    2. 我们使用2.2uH 电感器观察到59mA 无负载电流、能否减小该电流？

    此致、

    Danilo

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    TI__Guru**** 2390935 points
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    您好 Danilo、

    在关断模式下(EN=0)、TPS611781 Vin 将通过电感器 TPS611781内部高侧 MOSFET 体二极管为输出电容器充电。 因此、客户看到3.45V 输出电压。

    TPS611781具有 DISDRV 引脚、用于在关断模式下断开输入和输出。 客户可以在 TPS611781输出侧连接 P 沟道 MOSFET、并将 DISDRV 引脚连接到 P 沟道 MOSFEET 栅极。 在关断模式下、P 沟道 MOSFET VGS=0V。

    2.为了降低电流、一种方法是降低开关频率以降低开关损耗、电感磁芯损耗。 另一种方法是使用 TPS61178替代、TPS61178在空载和轻载条件下以 PFM 模式工作。 空载条件下的升压电路功率损耗进一步降低。