This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TPS2121:TPS2121负载浪涌电流

Guru**** 2537710 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS2121

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/1038755/tps2121-tps2121-inrush-current-for-loading

器件型号:TPS2121

尊敬的先生:

我有一个项目使用 TPS2121RUXR 在两个电源(USB 和锂离子电池)之间切换。

TPS2121的输出被连接至两个100uF/10V/X5R 和一个0.1uF/10V/X7R MLCC、然后被连接至降压 和升压电路来生成 DC 3.3V 和 DC 5.4V。

使用18.7k Ω 将 TPS2121的输出电流限制设置为5.2A (最大5.8A)。

但当器件通电时、我发现降压和升压电路工作不正常。

降压电路仅输出2.4V 直流电压、升压电路输出2.8V 直流电压。

由于之前版本的 PCBA 上使用了相同的降压和升压电路、我认为电路没有问题。

我尝试使用直流电源为器件输入电源、发现 PCBA 中仍然存在问题。

然后、我尝试绕过 TPS2121并将直流电源直接连接到输出 MLCC、我发现该器件可以正常工作(降压输出 DC3.3V 和升压输出直流5.4V)。

然后、我尝试将直流电源连接到 TPS2121输入并禁用降压(或升压)电路、升压(或降压)输出正确。

根据我的测试结果,如果同时启用降压和升压,负载电流将超过 TPS2121输出,是否正确?

今天、我将尝试测量器件通电时的电流消耗。 如图所示、它的浪涌电流约为8.4A。

Inrush Current of Power ON

当降压或升压电路启用时、我尝试测量浪涌电流、结果如下:

Inrush current when Buck circuit enable

Inrush current when Boost circuit enable

我的问题:

浪涌电流(超过8A 直流电流)是否会影响 TPS2121的运行?

2.如果问题1的答案是肯定的、我可以做些什么来降低浪涌电流的影响?

3. 如果问题1的答案不是、有哪些原因会影响 TPS2121?

  • 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!

    您能否发送原理图?

    您能否更详细地描述测试:

    这是热插拔事件吗? 如果 发生热插拔事件、电源立即连接到系统、则会通过导线产生电感浪涌。   

    设备是否尝试重新启动? 如果器件已达到热关断状态、则重新启动条件会有25ms 的延迟。 如果增大范围、则可以查看设备是否重新启动。  

    由于该电流发生在250us 窗口内、因此不可能触发电流限制。

    此致、  

    Elizabeth  

  • 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、Elizabeth、

    感谢您的回复。

    我已附上原理图文件。

    对于您的问题:

    1.不是,它不是热插拔。  

    2.不

    让我详细介绍一下测量方法:

    测试样品移除了所有负载、仅保留 TPS2121和降压/升压电路。

    步骤:

    1.将电线焊接到 C7的两端并连接到直流电源的输出端子。

    2. 将导线焊接到 M13或 M18并连接到 C7的正极端子。

    2. 在第一步中将示波器的无源探头连接到导线。 (测量输入电压并将该信号设置为触发信号)

    3. 将示波器电流探头连接到输入电源的正极端子。

    4.直流电源输出功率并通过示波器获取信号。

    e2e.ti.com/.../20210706_5F00_Main-Board_5F00_WL_2D00019862972D00_7_2D00_8.pdf

  • 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、Wesley、  

    感谢您提供这些信息!  

    由于器件未尝试重新启动、因此我们可以排除热关断。  

    在典型值为250us 的小响应时间延迟之后、TPS2121可将电流钳制到设定的值、从而限制浪涌电流。  

    遗憾的是、由于这种大浪涌发生在该时间范围内、因此器件可能无法限制该电流。  

    限制浪涌电流的方法有很多。  

    本电子书的第1章:浪涌电流控制: https://www.ti.com/lit/eb/slyy168/slyy168.pdf 介绍了我们建议的选项。  

    此致、  

    Elizabeth

  • 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、Elizabeth、

    感谢您的信息。

    根据我对你的回复的字面理解:

    根据电流电路设计、由于电流浪涌电流为几十 μ A、因此不会触发 TPS2121来限制该浪涌电流。 我的理解是否正确?

    如果我的理解是正确的、我发现当电源是来自 TPS2121的输入时、降压和升压电路无法正常工作、 但是、当电源从 TPS2121的输出端子提供给降压和升压电路时、降压和升压电路可以正常工作、原因是什么?

    如果 TPS2121触发以限制浪涌电流、根据当前设计、是否需要向 TPS2121的两个输入端子添加保护电路以抑制浪涌电流触发 TPS2121的保护?

  • 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、Wesley、  

    短路保护可能会受到以下和数据表中所述的踢脚:

    这意味着器件将在您编程的 ILM 的当前2.4倍时关闭、而在25ms 后、将尝试重新启动。 您在 ILM 引脚上使用了什么电阻?  

    请复制此测试、以分段5-10ms 的时间显示 Vin、Vout、Iout 和 ST 的波形。 这将为我们提供更多数据、以查看器件是否正在尝试重新启动。  

    您的电压上升速度似乎非常快、大约为1V/10us、由于 降压和升压电路具有大容性负载、因此您可以理解、您将看到大电流尖峰。  

    此致、  

    Elizabeth  

  • 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、Elizabeth、

    对于第一个问题:ILM 电阻 I 使用28k 欧姆(默认)、新电阻将更改为18.7k 欧姆。

    第二: 很抱歉、我现在无法测量它、因为 PCB 样片是由我的同事在固件上进行测试的。

    但尝试使用 POC 样本(不使用 TPS2121)来测量波形。

    您可以看到下图:

    CH1 (黄色):来自直流电源的电源输入、直流+5.0V/6A。

    CH2 (绿色):升压输出、直流+5.4V。

    CH3 (蓝色):降压输出、DC +3.3V。

    Ch4 (粉色):电源输入电流(您可以将该电流视为 TPS2121输出)。

    图1:查看系统的输入和输出。 示波器的时间为2秒/格 您将发现、输出所设置的电压需要很长时间。

    图2:我将示波器的时间更改为10ms/div。

    图3:我放大波形并在上电时聚焦第一个浪涌电流波形。

    根据 TPS2121数据表和 ILM 设置、电流 (典型值)为3.7A、浪涌电流可达到3.7A*2.4=8.88A。 如果浪涌电流超过8.88A、TPS2121将关断并在25ms 重新启动。 我对吗?

    TPS2121重新启动后、如果新的浪涌电流超过限制、是否会导致 TPS2121重新启动? 这会导致 TPS2121重新启动、直到浪涌电流小于限制。

  • 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、Wesley、  

    过流故障后 ,当电流超过2.4*ILM 左右时,过流保护电路会将内部 FET 保持关断大约25ms;此后,器件会重新导通。 如果短路仍然存在、限流环路将将输出电流调节到 ILM、并以类似于上电到短路的方式运行。  

    如果您的原始 ILM 电阻为 28k 欧姆、您将期望电流限制在3-4.5A 左右。 这可能意味着10.8A 过流阈值可触发过流保护。

    对于18.7k 欧姆的 ILM 电阻器、您将获得 4.6-5.8A 的电流限制。 这意味着需要11.04A 至13.94A 的电流来触发过流保护。  

    您能否确认您的设备是否正在尝试在25ms 后重新启动? 如果无法触发过流、则需要较低的电流限制阈值、以便8A 处于过流限制阈值范围内。  

    此致、  

    Elizabeth  

  • 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、Wesley、  

    您对此问题是否有任何更新?

    如果您有任何疑问、请告诉我。  

    此致、  

    Elizabeth  

  • 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、Wesley、

    由于这条线程持续了两 周没有回复、我将关闭/锁定它。 如果此处有其他更新、请制作新主题。

    此致、  

    Elizabeth