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[参考译文] TPS2121:使用 TPS2121观察到不稳定性

Guru**** 2539500 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/983804/tps2121-instability-observed-with-tps2121

器件型号:TPS2121

您好!

我们目前正在设计中使用 TPS2121、其参数如下:
VIN1 = VBUS =预期电压范围4.75 - 5.2V
VIN2 = V_POE_5V =稳压电压范围5V  

由于效率更高、我们的想法是优先考虑 VIN1。 在我们的计算中、设置了 PR1电阻器、以便 VIN1在低于4.25V 时切换到 V_POE_5V。

当原型进入时、我们会看到 V_POE_5V 上电且 VBUS 处于4.27V - 4.69V 之间时不稳定

有关原理图和测量值、请参阅 pdf。

这是为了模拟用户插入不良电压源。 但是、如果 V_POE_5V 已就位、它不应影响 TPS2121的总电压输出、对吧?
 2.不稳定的原因可能是什么? 请就解决方案提供建议。

谢谢、
Leona e2e.ti.com/.../TPS2121_5F00_Instability-Issue.pdf

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    您好、Leona、

    这里似乎发生的情况是、器件在切换点期间在输入之间进行抖动。 我看到您通过使用1M 迟滞电阻器添加一些迟滞来实现这一点、但我认为您需要更多。 请使用100k 电阻重试此测试、但请注意、通过添加迟滞、您可能必须更改转换电压、因为选择 IN2时会影响分压器。 请查看此技术文档以了解更多信息:

    https://www.ti.com/lit/ug/tidue50/tidue50.pdf 

    器件始终对其输入做出响应。 当器件从一个电源切换至另一个电源时、未选择的电源在空载时会略微上升、而负载电源的电压会略微下降。 PR1和 CP2比较器非常敏感、VBUS 线路的抖动非常严重、这会反复改变 PR1和 CP2的比较。 这会导致器件在输入之间保持切换。 我想您还可以在 VBUS 线路上使用一些输入电容、以帮助维持电压。 这是因为在快速切换期间、没有软启动或电流钳位、并且您的输出电容非常大。 这意味着浪涌电流将流经器件、这可能导致输入电压明显下降。

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    Shreyas、您好!

    感谢您的回答。

    我尝试将迟滞电阻器从1M 欧姆更改为100k 欧姆。 正如您说过的、 PR1的切换电压确实发生了变化、但这无助于缩小 VBUS 的不稳定性范围。

    还有两个建议我要测试。

    1. CSS -由于 VBUS 切换到 V_POE_5V 时保持无缝电压转换的规则、因此没有 CSS。  
      ->到目前为止、这是非常有希望的。 我添加了一个1uF CSS 电容器。 在4.27至4.34V 范围内可观察到不稳定情况。唯一的问题是从 VBUS 转换到 V_POE_5V 时 VOUT 下降约194ms。
    2.平衡 Cin 和 Cout。 -尚未尝试,但将在此处更新。  

    最棒的  
    Leona

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    您好、Leona、

    感谢您尝试增加迟滞。 我认为您可能能够进一步降低电阻器、但您可能会使迟滞窗口过大。 我认为我们需要专注于稳定 VBUS 轨。 我认为添加 SS 会有所帮助、但在开启期间、由于需要进行快速切换、因此不使用 SS。  

    我认为添加输入电容器可能有助于保持电源轨上的电压更稳定。 请尝试使用平衡输入电容器、100k 迟滞和 CSS 电容器进行测试、以便为其提供最佳的稳定机会。

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    Shreyas、您好!

    我通过将 C334和 C335移到 VBUS 轨上、移除之前添加的 CSS 电容器、并将 ST 迟滞电阻器更改为100k、对电路板进行了返工。

    这解决了我的问题。 感谢你的帮助。

    最棒的
    Leona