[参考译文] TPS61032：TPS61032 PCB 布局

你好、Sajjad、

感谢您的联系。 下次请通过 E2E 聊天与我私下分享原理图和 PCB 布局。  

对于案例编号、我无法找到它。 如果背景很重要、您是否会想到直接分享此处的链接？

我假设您希望我查看电路板上 TPS61032的原理图和 PCB 布局、对吧？

您是否想让我知道以下信息？ 非常感谢！

• 输入电压(VBUS2)
• 最大输出电流  

－文豪

大家好、感谢大家的回答。

抱歉、上一个问题链接是：

https://ticsc.service-now.com/csm?id=csm_ticket&table=sn_customerservice_case&sys_id=6060d9f81bb47410ad92ba63164bcb6a&view=csp
https://ticsc.service-now.com/csm?id=csm_ticket&table=sn_customerservice_case&sys_id=f01551731bb5b014ad92ba63164bcb93&view=csp

是的、我基本上想回顾 PCB 布局。 因为我遇到了一些问题(在以前的情况中)。

[引用 userid="368649" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1027348/tps61032-tps61032-pcb-layout/3798171 #3798171"]输入电压(VBUS2)[/引用]

VUSB2等于 VUSB 为5V。

[引用 userid="368649" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1027348/tps61032-tps61032-pcb-layout/3798171 #3798171"]最大输出电流 [/quot]

最大输出电流为1.A

直到现在为止、PCB 和原理图如下所示。

原理图： e2e.ti.com/.../Schematic_5F00_escooter_5F00_sajjad-_2D00_-rev4_5F00_2021_2D00_08_2D00_15.pdf

PCB： e2e.ti.com/.../PCB_5F00_PCB_5F00_PNR_5F00_R12_5F00_2021_2D00_08_2D00_15.pdf

电源方框图：

2. 设计制造的原理图和 PCB。 在这里、我基本上修改了 TPS61032布局。

e2e.ti.com/.../Schematic_5F00_escooter_5F00_sajjad-_2D00_-rev5-copy_5F00_2021_2D00_08_2D00_15.pdf

e2e.ti.com/.../PCB_5F00_PCB_5F00_PNR_5F00_R13-copy_5F00_2021_2D00_08_2D00_15.pdf

基本上、我有一个 MCP73871充电管理 IC、它从 USB 或充电器获取输入。 它用于为3.7锂聚合物电池充电、然后驱动 TPS61032升压器 IC 为其余电路产生5V 电压。  当 MCP 由电池驱动时、升压 IC 的输入为(3.7至4.2V)；当 MCP 由 USB/充电器提供时、升压 IC 的输入为5V。

当电池过度放电且产生的电压低于3V 时、TPS61032会发生什么情况？ 我不知道、在过充或过放电情况下、我是否需要电池保护 IC 来断开电池、MCP 不会产生任何输出、因此 TPS 不再派生、因此仍然是安全的。 我还认为、由于电池过度放电、我的 TPS61032现在可能已损坏、并且电池的电压非常低、升压器 IC 尝试从电池获得更多电流以输出5V 电压、在此过程中、它会损坏。

很抱歉不便。 这是我第一次体验充电电路。

感谢您的期待和等待响应。

谢谢、此致

Sajjad Hussain

你好、Sajjad、

首先、请允许我检查您的工作规格。 升压器 IC 的输入为(3.7-4.2V)或5V、输出为5V、因此我们需要直通功能(5V 至5V)。 但 TPS6103x 不具有此功能、因此 在输入为5V 时无法生成5V 电压。

由于我认为此设计已经布局了多个版本、您是否更愿意更改另一个 IC 或让 系统在5V 至5V 电压下无法正常工作？ 如果首选另一个芯片、建议使用带直通的 TPS61023。

BTW  上一个案例链接 不存在、您是否介意 直接重新共享此威胁中的内容、或者您的最新答复中包含了所有重要内容。

请告诉 我您的最新决定 、我们可以继续审查布局或根据其他芯片进行重新设计。

此致、

俞宗怡

尊敬的 Eric：

感谢您的回答。  

[引用 userid="485606" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1027348/tps61032-tps61032-pcb-layout/3798644 #3798644"]升压器 IC 的输入为(3.7-4.2V)或5V、输出为5V、因此我们需要直通功能(5V 至5V)。 [/报价]

TPS6103x 的数据表显示 ：输入电压范围：1.8V 至5.5V

此外、当电路板有5V 输入时、我将获得5V 电压。 在 第一个案例中、我讨论了在 TPS61030中运行时出现的问题、然后切换到 TPS61032、并且一直在正常工作。 但在对电路板进行彻底测试期间、我发现2-3天后 TPS61032损坏。 在连接电池(充电情景)时、我用5V 充电器为我们的几个电池供电。 然后、我拔下充电器、让电路板由电池供电。 但它在一段时间后失败了。 当它发生故障时、在这些测试期间它由3.7V 电压供电。 我一直随机监控电池电压、但在 TPS61032损坏时错过了检查电池电压的机会。 我的疑问是、电池电压可能太低、电池无法为 TPS61032提供足够的电流、并且电池已损坏(这是我的猜测)。

这就是为什么我考虑使用电池保护 IC 在电池电压过度放电时断开 MCP73871 IC 的电池的原因。

您是否认为这也可能是一个问题？

考虑到上述情况、您仍然认为我们应该将 TPS61032替换为 TPS61023。 在我的案例中、当直接由5V 充电输入供电时、它工作了4天。

上一个案例：

https://ticsc.service-now.com/csm?id=csm_ticket&table=sn_customerservice_case&sys_id=6060d9f81bb47410ad92ba63164bcb6a&view=csp

https://ticsc.service-now.com/csm?id=ticket&table=sn_customerservice_case&sys_id=5be6650f1b3d70d0ad92ba63164bcb6d&view=sp

感谢您的回答。

Br、Sajjad

与我的情况类似、下面的文章还显示它可以使用+5V 输入电源。

https://electronics.stackexchange.com/questions/94518/powering-5v-device-with-usb-and-or-battery

此致

你好、 Sajjad、

数据表中的图7未显示 Vout。 TPS6103x 是升压芯片、通常 Vout 应高于 Vin。 当 Vin=5V 时、它的输出电压可能为5V、但纹波可能很大。 因为我目前没有 EVM、您能否进一步检查 Vout 纹波、电感器电流纹波和 SW 引脚波形？ 大纹波可能会损坏系统。

TPS6103x 的 UVLO 电压为1.5V、峰值电流限制为4A。 通过您的描述、输入电压是否会低于1.5V？  我认为最好测试 Vin 电压和电感器电流波形以进行确认。

此致、

俞宗怡  

你(们)好

我将使用显微镜检查电压纹波。 但如何检查电感器电流纹波？

我已经使用 Adafruit 评估板检查了 IC、它已经工作了5天。 即、当 Vin=5V 时、它提供5V 电压。

此致、

Sajjad

您好！

我将再次进行总结。

我使用 MCP73871充电 IC 为3.7锂离子电池充电。 该 IC 可以从充电器或电池获取输入、并相应地生成输出。 TPS61032用于将 MCP73871的输出升压到5V、以驱动其余系统。 系统方框图如下所示：

• MCP73871在仅连接充电器/USB 时提供5V MCP73871提供
• 当充电器/USB 和电池连接时、MCP73871提供5V 电压
• 仅连接电池时的电池电压

我的问题是：

1. 我们是否仍然需要电池和 MCP73871之间的电池保护 IC 来防止过度放电？
2. 如果我们需要、有人可以提出任何建议吗？
3. 如果没有电池电压变化、电池电压约小于1.8V 且充电器未连接、TPS61032是否仍能提供2A 左右电流、该怎么办？
4. 我将升压器 IC 替换为  TPS61023。 我仍然需要任何电池保护 IC、以确保 TPS61023 具有足够的输入、并且电池电量不会过低。

感谢您的观看。

此致

供参考：

示波器显示以下波形：

未连接到电路板时、输入电压为1.5V

e2e.ti.com/.../WhatsApp-Video-2021_2D00_08_2D00_18-at-01.18.22.mp4

连接到电路板时、输入为2.5V

e2e.ti.com/.../WhatsApp-Video-2021_2D00_08_2D00_18-at-01.19.16.mp4

TPS6103x 评估板的3.5V 输出

e2e.ti.com/.../WhatsApp-Video-2021_2D00_08_2D00_18-at-01.19.43.mp4

4.通过 SW 输入

.e2e.ti.com/.../WhatsApp-Video-2021_2D00_08_2D00_18-at-01.20.08.mp4

此致、

Sajjad

你好、 Sajjad、

1.我认为我们需要找出导致 TPS61032损坏的原因。 您提到的目的是我们需要电池保护 IC 来保护 TPS61032吗？ 通常、如果输入电压非常低、芯片不会损坏。 我认为大纹波可能会导致此问题。  

2.如果我们决定添加 电池保护 IC、我可以添加相应 的同事 来提供帮助。

3.如果 Vin 降低以触发 UVLO (1.5V)、芯片将关断、开关将关断。 在1.5V 至1.8V 范围内、芯片 尝试运行、但无法确保技术规格。

4.如果目的是保护 TPS61023、我认为我们也不需要它。 使用 电池保护是否存在任何其他问题？ 例如保护电池。

您好！

1.是的、我只是担心 TPS61032为何会损坏。 我想添加保护 IC 来保护它。 但我认为 TPS61032不需要它、因为它将在电压较低时关断。

2.也许，它对战斗本身很有用。

我对其进行了测试、当 VIN 小于1.7V 时、它将被关断

4.我只是猜测保护  TPS61032、但如果损坏的原因是纹波、那么我们当然不需要它。

那么、如何降低纹波呢？ 还是应该将 TPS61032替换为 TPS61023？ 但  TPS61023的输出电流更小、我需要至少1.5A 的输出电流、我们还有其他直通功能吗？

谢谢、此致

你好、Sajjad、

您可以浮动电感器的一个焊盘并焊接一根导线、然后使用电流 表通过导线来测试电感器电流。

1、  连接到电路板时、图2中的输入峰值下降了多少？ 是该 Vin 还是 SW？ 在 Vin 处有这个峰值是很奇怪的。

2.通过输出纹波、纹波大约为100mV-200mV、PWM 中的纹波通常不会太大。 我认为芯片在 PSM 模式下工作、电感器电流可以进一步确认它。

在 PSM 模式下、纹波较大、环路不工作。  我们在此规格中未使用此芯片、可能会导致损坏。

好的、我今天将测量电感器的电流。

这是 VIN (5V)的波形和评估板的输入。

另一个要点： TPS61032未在评估板上损坏(经过5天测试、但在我的板上损坏(2-3天后)。 因此、我注意到、我的 PCB 布局可能不是很好、而且我的电感器规格也不是很好。 我在评估板上使用了2.5A 规格电感器、其电流为4.5A。
这就是我也关注布局/组件的原因。 如果我们的布局/组件良好、TPS61032的寿命会延长。 我不知道！  

我们必须最后确定原因。

谢谢、此致

你好、 Sajjad、

请测试电感器电流以进一步确认。 我认为 TPS61032无法正常生成5V 至5V 电压。  

由于我认为此设计已经有多个版本的测试板、您是否可以更改 IC？ 如果可以、我可以建议更改其他 IC 以确保安全。

您好！

很抱歉、我现在无法测试电感器电流、因为我无法使用电流探头来测量示波器。 我一拿到它就会回来。

但我使用了不同的输入电压、即3V 至5V、并在示波器上看到输出电压为5V、但纹波在167mv 至210mv 之间变化。

从 TPS61032 到 TPS61023  

我已完成5V 输出的 TPS61023的设计和布局修订：

1.您能否查看原理图：

2.在正常情况下、此电路与 TPS61023的电流可提供1.5A (最大值)电流与1A 电流吗？  

3.您能检查一下它的布局吗？

请记住、这些组件与 TPS61023EVM-052 ( https://www.mouser.de/ProductDetail/Texas-Instruments/TPS61023EVM-052?qs=BJlw7L4Cy78hIEUz%252Bz9fXw%3D%3D)中使用的组件相同

5.完整的原理图是：

e2e.ti.com/.../Schematic_5F00_escooter_5F00_sajjad-_2D00_-rev6_5F00_2021_2D00_08_2D00_19.pdf

6.完整的 PCB 布局为：  

e2e.ti.com/.../PCB_5F00_PCB_5F00_PNR_5F00_R14_5F00_2021_2D00_08_2D00_19.pdf

谢谢、此致、

Sajjad

你好、 Sajjad、

当输入为3-5V 时、输出纹波不应太大、您可以通过最小 GND 环直接测量 C16纹波进行测试。

我想您现在有两个选择。

1.继续使用 TPS6103x。    从5V 到5V、TPS6103x 将具有较大的纹波、通常 我们不会在输入电压≥输出电压时使用它、但它可能会产生5V 电压、并且不会因为我认为的大纹波而轻易损坏。 电流限制将保护芯片。  如果不方便更换新芯片、但需要注意大纹波、则可以维护 TPS6103x。 我认为可以优化布局以避免损坏。  以下是我的建议。

原理图是可以的。

对于布局、Cin 的接地线路应更宽、并放置多边形、建议在此区域中添加更多过孔。

 建议 TPS6103x 的接地引脚放置多边形并添加足够的通孔。

COUT 环路对于升压非常重要、因此 Vout-Cout-GND 的最小环路面积。  放置多边形(宽布线)并在此 GND 区域中添加更多过孔。 确保  第二层上的 GND 区域已完整。

 

建议将信号环路(FB 环路) 与电源环路分开。 R30 GND 焊盘可直接连接(聚合)到芯片的 GND 引脚(而非 PGND)。

 

我看不到第二层、但我认为它分为3个部分：VIN、Vout、GND。 请确保 GND 部件完整且完整、尤其是 Vout 环路以及芯片和 SW 下方。

2.更改为 TPS61023。 电流限制为3.7A、因此可在 Vin=3V 以上输出1.5A 电流。  原理图也可以、如果不需要测试环路稳定性(波特图)、则可以省略 R26。  

建议将 COUT 放置在与 数据表中的 EVM 和布局示例类似的位置。 Vout-Cout-GND 的环路面积应最小。  

Cin 的接地线路应更宽、放置多边形并在此区域中添加更多过孔。

GND 面积(多边形)也很重要。

此致、

俞宗怡

您好！

感谢您的详细回答。

我只有两层。 顶部是布线层、底部仅是接地层。

修订了 TPS61032布局

修订了 TPS61023布局

这是否得到了改进？

此致、

Sajjad

您好！

非常感谢！

修订 了 TPS61032布局

我从 IC 焊盘上移除了过孔。

我从该部分下的第二层移除了导线、以便接地层看起来是整个。 放置更多过孔。

围绕 C16放置的多边形。

移除 R30的过孔。

修订 了 TPS61023布局

我还根据您的建议更改了 C16和 C25的放置。 此外、在考虑区域内从其他网络中清除底部接地层。

希望现在更好？

此致、

Sajjad

尊敬的 Eric：

如果可能、您能否为我的3.7V 锂聚合物电池设计推荐电池保护 IC。

此致、

Sajjad

你好、 Sajjad、

 所有组件焊盘中的通孔都应更换、而不仅仅是 IC。

抱歉、我不熟悉  电池保护 IC、如果需要、您可以开启新的威胁、相应 的同事可以为您提供帮助。

此致、

俞宗怡

尊敬的 Eric：

感谢您的回答。  

在制造 PCB 时、焊盘上的通孔不会出现问题。 我们在上一个制造的 PCB 中的某些组件的焊盘上也有过孔。

如果这不会影响 IC 的性能、我会将其保留为原样、那么对于该 IC 而言、我要更改它至关重要吗？

谢谢、此致、

Sajjad

大家好、我在这里已经从组件的焊盘上拆下了过孔。

修订 了 TPS61032布局

修订 了 TPS61023布局

谢谢、此致、

Sajjad

你好、 Sajjad、

我不太 确定它是否会产生影响、因为我们通常会将过孔放置在靠近焊盘的位置。 我认为这两个都可以。

此致、

俞宗怡