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[参考译文] LM7480-Q1:电荷泵无电压

Guru**** 2554280 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。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1029584/lm7480-q1-no-voltage-at-charge-pump

器件型号:LM7480-Q1

您好!

我在当前开发的新产品的输入功率级中使用了 LM74801QDRRRQ1 (有关电路详细信息、请参阅随附的屏幕截图)。

想法是通过 R1和 F2有一条固定的浪涌电流限制器路径、以便为负载上的电容器组预充电。 微控制器监控 Vbus 电压并触发 EN/UVLO 信号、以在电容器加载后激活通过 Q2的低阻抗路径。

由于我不需要输入电压检测、因此我将 SW 短接至 VSNS 和 A、并将 OV 短接至 GND。

但是、该电路不工作、因为无论 EN/UVLO 信号是什么、我在电容器上测量的电压永远不会上升到 VS 以上、并且两个 FET 的栅极永远不会被激活。

我出了什么问题? 什么会阻止电荷泵加载并打开开关?

谢谢!

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    您好、Leo、

    欢迎使用 e2e! 感谢您与我们联系。  

    请查看我的以下评论、

    • 在原理图中、您必须在 VS 和 GND 之间添加一个电容器、如下所示。 这是因为 VS 引脚是 IC 内部电路的电源、建议在 VS 引脚附近放置一个去耦电容。

                   

    • 对于浪涌电流限制、您可以考虑在 HGATE 上使用 RC、而不 是使用 R1和 F2与 Q2并联。  

                    

    • 您能否使用捕获的以下信号共享启动波形、
      • A、C、CAP、EN/UVLO
      • A、OUT、HGATE、 DGATE
    • 您在多少电路板上看到了此问题? 您是否已尝试用新的 IC 更换 IC (以验证 IC 是否已损坏)?
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    Praveen、您好!

    感谢您的快速回答!

    我确实忘记了从 VS 到 GND 的电容器、我肯定会将其添加到下一个修订版本中、但我认为这不是问题。 我目前有3个采用此设计的电路板、它们都有相同的问题:FET 始终保持关断。 因此、如果芯片损坏、则会出现在所有3个电路板中、这是由设计中的严重错误导致的。

    我还根据您的建议考虑在 HGATE 上使用 RC、但计算结果表明、我需要大得多的 FET 来安全地处理线性区域、因此我决定仅在饱和状态下使用 FET、并在浪涌期间将其旁路。

    虽然芯片的引脚非常小、使用这里的探针无法轻松访问、但我将尝试捕获您要求的至少一些波形。 我将尽快上传结果。

    我主要担心接线显然有问题、尤其是 OV 和 SW 引脚。 我在某个地方读出、SW 和 VSNS 应该连接到 VS 而不是 A、但我不是很理解这一想法。 这会产生影响吗?

    或者、问题可能是输出引脚被完全 Vbatt 暴露的速度太快?

    谢谢!

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    您好、Leo、

    即使输出是预偏置的、当 器件被启用时、我们也希望电荷泵运行并在电容器和 VS 之间为电容器充电。  

    是的、建议 在未使用时 将 VSNS 和 SW 短接在一起并连接到 VS 引脚。 但在这种情况下、我看不到将它们连接到引脚的问题。 这不应是您问题的根本原因。  

    我们将等待您捕获波形并与我们分享。  

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    Praveen、您好!

    我能够记录您要求的所有波形、并将其作为单个存档附在这里。 请告诉我您是否可以打开它、否则我将发布各个图像。

    从迹线中我注意到、输入电压在启动时具有一些快速通态振荡(我还添加了一个放大的迹线以了解详细信息) 、这可能是因为我目前使用的电源具有内部限流器。 我不知道这是否会对电荷泵产生任何影响。

    感谢你的帮助!

    e2e.ti.com/.../2703.TEST.zip

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    您好、Leo、

    感谢您分享波形。 正如您提到的、内部电荷泵看起来没有启用。

    • 您是否已验证所有电路连接? 如有可能、请分享您的布局和电路板图像。
    • 此外、请尝试用新 IC 替换电路板上的 IC。
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    Praveen、您好!

    我要附上几张布局和最终电路板的图像。 遗憾的是、我没有用于更换 IC 的工具。 但是、正如我之前提到的、我有3个相同电路板的样片、问题在所有样片上都是相同的。 因此、芯片在首次上电时更有可能损坏。

    您对什么会损坏电荷泵或整个芯片有什么建议、以便我可以朝这个方向观察吗?

    谢谢你。

    e2e.ti.com/.../BOARD.zip

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    您好、Leo、

    感谢您共享布局快照。 我已经仔细检查过它们、没有发现布局或连接有任何问题。 到目前为止、我还没有看到电荷泵电压没有累积的任何明显原因。

    如前所述、IC 可能在初始上电期间损坏。 如果施加的电压大于其绝对最大额定值、器件可能会损坏。 有一个额定电压为60V 的输入 TVS。 是否已填充? 如果输入路径中存在长电缆形式的电感、则在输入热插拔事件期间可能会产生电压尖峰。 如果这些电压尖峰大于70V、器件可能会损坏。 您能否验证在输入热插拔/上电期间在输入端看到的最大瞬态电压?

             

    此外、您还可以尝试以下  2个步骤。 这些很可能不是 IC 无法正常工作的原因、但最好排除它们。  

    1. 尝试卸下 R1和 F2并重新启动设备
    2. 增加 EN/UVLO 引脚上的电压。  
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    Praveen、您好!

    输入 TVS 肯定会被组装。 它的额定电压为60V、但钳位电压为96V、这绝对高于 IC 所能承受的电压、如果使用更高的电压电源、这无疑是一个问题。 在任何情况下、借助电流设置、我都可以在上电期间测量最大40V 的电压尖峰、因此不会出现问题。

    卸下 R1和 F2未更改任何内容。

    使用 EN/UVLO 引脚进行的测试显示出了一些有趣的东西。 我无法直接增加电压、因为该引脚连接到微控制器的输出引脚。 因此、我必须移除 MCU 所在电路的一部分。 然后、我将 EN/UVLO 引脚短接至3V3总线、电荷泵 突然 变为高电压! 这意味着 IC 完全没有损坏、但通过某种方式将 MCU 连接到功率级会阻止电荷泵工作。 我不明白为什么。 MCU 输出也是3V3、连接后上拉 EN/UVLO、我可以测量该值。 但必须有其他因素影响功率级。

    我将继续调查、以了解正在发生的情况。

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    您好、Leo、

    很高兴知道您找到了根本原因。 我怀疑 EN/UVLO 引脚电压、因为您在波形中共享的该信号的电压电平似乎小于3.3V。  我不是很清楚  测量该电压的点。 请 精确测量 IC 引脚上 EN/UVLO 引脚上的电压。 MCU 和 IC 引脚之间的路径中的电压可能会有所下降。