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[参考译文] TPS55288：无法使用 TPS55288和 TPS65987D 输出20V 5A

admin
Guru**** 2445440 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS65987D, TPS55288

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/1016361/tps55288-cannot-output-20v-5a-with-tps55288-and-tps65987d

器件型号：TPS55288
主题中讨论的其他器件：TPS65987D、

尊敬的先生：

我 正在研究有关以 TPS55288的 EVM 和 TPS65987D 的 EVM 为基准的 USB PD 充电器的项目。 此时 、PD 控制器可以通过 CC 引脚与 USB PD 负载通信、并将 I2C PDO 数据包发送到 TPS55288。 TPS55288也遵循这些 PDO 来设置 其电压输出(5V、9V、15V、20V)、并将电流0.5A、0.9A、1.5A、3A 加载到 USB PD 负载。

但是、当 TPS55288将输出设置为20V 并将输出电流加载为4A 时、其输出开始下降。 该输出电压似乎会下降、直到大约14.5V。 这种14.5V 的电压触发 TPD65987D 的 PPHV 欠压保护、以将 其与 USB PD 负载分离。 之后、TPS55288输出再次恢复到20V、如下图所示。

紫色线是 TPS55288的输出电压。

蓝色线是 TPS65987D 的 VBUS 引脚(PD 输出)

黄线表示 TPS55288的 COMP 引脚。

我的主要问题是、我不知道为什么 TPS55288输出压降。 我已经检查了以下项目：

输出电流限制：使用50m Ω 电流感应电阻器

电感器电流限制：TPS55288的 ILIM 引脚上使用20K 欧姆电阻

以下是 TPS55288电路：

您对输出压降问题有什么建议吗？

谢谢！

此致！

Alan

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    尊敬的 Alan：

    我是否可以知道 TPS55288电路的输入电压范围？  

    对于此应用、50m Ω 电阻过大。 请使用10m Ω 电流感应电阻。  

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    尊敬的 Zack：

    TPS55288的输入范围为18 - 25.2V。

    2.对于电流感应电阻器、我输入错误。 它实际上应该是10m Ω。

    此外、还有一件事我忘记了、现在使用的是内部电压反馈、尽管有外部输出电压反馈网络。 内部反馈比为0.0564。

    此致！

    Alan

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    尊敬的 Zack：

    今天、我在 上电复位时将一个 PDO 更改为5V 5A、而不是使用20V 5A。 TPS65987D 将在 加电边向 TPS55288发送此 PDO、外部正常加载器直接连接到 TPS55288的输出(跳过 TPD65987D 的整个电路)。 为电路加电(Vin = 25V)后、该外部加载器从 TPS55288汲取4A 电流。 在这种情况下、输出电压仍从5V 下降到1.2V。 问题是否来自反馈补偿组件？ 或者输出电流是否过高？ 或者平均电感器电流是否过高？

    感谢你的帮助！

    此致！

    Alan

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    尊敬的 Alan：

    它看起来像是触发内部输出电流限制(由 ISP、ISN 感测)。  

    您是使用 TPS55288EVM 还是使用您设计的 PCB？ 此项目是否需要支持当前 PPS 功能？

    务必注意电流感应10m Ω 电阻器和 ISP、ISN 布线布局。 您能否共享布局。

    为了进行调试、您可以首先禁用寄存器2h 中的输出电流限制位。 然后查看 Vbus 是否仍然降至1.2V。  

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    尊敬的 Zack：

    感谢您的建议。 我将首先尝试禁用输出电流限制保护以进行调试。

    目前、我正在使用自己的 PCB 设计、但它没有 PPS 功能。 但是、我只能向您分享部分布局、因为整个布局包含一些非相关器件。

    根据  以下布局、R36是10m Ω 电流感应电阻器、U10是 TPS55288。 原理图随附在上一帖子中。 谢谢！

    此致！

    Alan

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    尊敬的 Zack：

    我按照您的建议禁用输出电流保护、它现在可以在20V 时输出5A 电流。 然后、我再次启用保护、并将电流感应电阻器上的限值设置为63.5mV。 该电路的输出电流最高只能达到4.6A。  布局似乎出了问题、对吧？

    此致！

    Alan

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    尊敬的 Alan：

    是的、布局确实需要进行优化、尤其是输出电流感应电路。 您需要为 ISP、ISN 布线使用开尔文连接、否则噪声会耦合到电路中。 请参阅 布局指南：  

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    尊敬的 Zack：

    在测试几天后、我遇到了另一个有关升压模式的问题。 情况如下：

    电路由18.5V 输入电压供电。 开始时输出为5V。 在下一步中、TPS65987D 将20V PDO 发送到 TPS55288 、  其输出电压在1.5ms 后增加到大约20V。  然后 TPS55288的输出电压会意外下降、直到达到15V。 此时、PD 加载器意识到 PD 电缆已断开、因此 TPS65987D 发送 PDO、指示 TPS55288禁用其输出。 下图显示了这种情况：

    黄色线是 TPS65987D 和 TPS55288之间的 SDA

    紫色线是 TPS65987D 和 TPS55288之间的 DCL

    蓝色线是 TPS55288的输出电压

    对  TPS55288的输出电压在升压模式期间下降的原因有什么看法？ 实际上、在输入电压为25.2V 的降压模式下、即使输出为20V 且负载为5A、一切都正常。

    谢谢！

    此致！

    Alan  

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    尊敬的 Alan：

    输出侧是否施加了任何负载？

    您在升压模式下是否看到任何其他类似问题？ 如果您将 Vin 设置为较低并尝试不同的升压 Vout 设置、该怎么办？  

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    尊敬的 Zack：

    负载消耗大约几毫安。

    此外、我没有测试其他配置、很快就会尝试。

    此致！

    Alan

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    尊敬的 Alan：

    另请捕获 SW1、SW2等其他引脚波形、以帮助我们分析器件工作模式。  

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    尊敬的 Zack：

    下图显示了从输出15V 到20V 的 TPS55288转换周期。

    黄线为 SW1。

    蓝色线是 SW2。

    紫色线是 TPS55288电压输出。

    根据图片、输出在达到20V 后开始下降。 我想知道、当输出大于输入电压18.5V 时、SW1为什么仍在开关。

    遗憾的是、在捕获此波形后、TPS55288看起来会烧毁、无法再响应 I2C 信号。

    此致！

    Alan

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    尊敬的 Alan：

    您是否在升压模式下尝试过不同的 Vout/Vin 组合？ 我需要查看此问题是与升压模式相关还是仅与20V 输出电压设置相关。

    但到目前为止、很明显、糟糕的布局会是失败的原因之一。 我确实听到了其他客户的类似反馈、即 IC 因类似的不良布局而出现故障。 您必须参考 TI EVM 和 布局指南应用手册来改进布局。

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    尊敬的 Zack：

    我已经尝试过19.5V 输入电压、在它烧坏之前输出为20V。 尽管 未捕获其波形、但性能结果与18.5V 输入相同。

    然后、我尝试了另一个 PCBA (我自己的板、而不是 TI EVM) 、幸运的是、它可以从18.5V 升压到20V。 但是、在负载3A 期间、它无法将其输出保持在20V。 我在 TPS55288电流感应电阻器处针对不同的电流负载进行了探测 、 结果如下所示：

     输入为18.5V @ 2.5A =>输出为20V

    输入为18.5V @ 3A =>输出为18.7V

    输入 为18.5V @ 3.5A =>输出为18.38V

    输入 为18.5V @ 4A =>输出为16.32V

    所有这些问题是否都与不良布局有关？ 实际上、在我的 PCBA 中、内层中没有接地平面。

    此致！

    Alan

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    尊敬的 Alan：

    是的、布局会导致烧写问题和早期输出电流限制触发点问题。 您必须更新参考 EVM 的布局。