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[参考译文] BQ27220:最大 VDD 纹波/最小可接受 VDD 电压

Guru**** 2587365 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ27220, EV2400

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/994783/bq27220-maximum-vdd-ripple-minimum-acceptable-vdd-voltage

器件型号:BQ27220
主题中讨论的其他器件: EV2400

您好!

至少在睡眠模式下、BQ27220的 VDD 会产生相当大的纹波、但我猜这是可以的、而且是设计的一部分、但是在充电启动期间、纹波可能会在我们测量的一小段时间内增加(在我们正在进行的设计中)。 器件在没有错误风险(容量存储器丢失或类似情况)或意外行为的情况下可以正常使用的最小 VDD 电压是多少?

如果最小电压变为低电平、可以将去耦电容器增加到4.7或10uF。 我们目前正在使用单个2.2uF MLCC、但我注意到您的 EVK 使用2.2uF 与0.47uF 并联的电容(这是否具有重要意义)?  

Rgds

Jens Christian

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    尊敬的 Jens:

    VDD 引脚是内部 LDO 的输出、不应用于任何其他组件。 您是否遇到了任何问题? 使用建议的电容并且 VDD 上没有其他负载时、运行应该正常。

    此致、

    Wyatt Keller

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    您好!

    否、VDD 引脚不用于任何其他用途、但我们看到电压可能会降至1.55V。 这是可以的、还是会导致潜在的意外行为?

    Rgds

    Jens Christian

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    尊敬的 Jens:

    您能否检查 BAT 引脚的电压是否处于正常范围(2.45V 最小值)?

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    它远高于2.45V、连接了4.1-4.2V 的充满电锂离子电池(测量结果与示波器上的测量结果类似)。 虽然我出于保密原因无法在公开论坛上解释,但这种情况有点特殊。

    是否有人知道 VDD 在潜在问题发生之前的最小限制是多少?

    我们的 EVK 已丢失、但我们刚刚获得了一个新的 EVK。 如果问题在 EVK 上重现、我将分享更详细的信息。

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    尊敬的 Jens:

    新 EVK 上的问题是否已解决?

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    您好!

    尚未检查详情、但我认为没有。 让我再详细介绍一下-这显然是一个临界情况。 以下是在实际应用中而非 EVK 上测量的。

    示波器图片显示了 SCL、SDA (黄色和绿色)和 VDD (蓝色)。 VBAT 为~4.2V、但未显示。

    BQ27220内置在具有 BQ 充电器部件的便携式设备中。 在某些情况 下、充电器输入将在此应用中看到一个短脉冲-这当然不是正常情况、正常情况是连接了充电器并开始充电。 不正常情况下的脉冲可能具有不同的长度、但如果脉冲在10-50ms 范围内、我们会看到上述现象、这会导致 BQ27220失去存储器、因为 VDD 电压变得很低、以至于它会直接执行内部硬件复位。 如果出现较短或较长周期的脉冲、则不会出现任何问题。 如前所述、VDD 未连接到 BQ27220本身以外的任何器件。

    如果禁用睡眠模式、则一切正常。 如果 VDD 去耦电容大于3uF (大约)、则一切正常(对应于~1.65V 的 VDDmin)。 我认为这是因为 VDD 被设计成在发生故障前保持在大约+/-10%的范围内。

    当这个短充电脉冲发生时、整个系统开始开启、其中包括 I2C 主机、这就是 SDA 和 SCL 变为1.8V 的原因、 但在这之后不久、电压再次下降、因此到主机 VCC 的上拉"缓慢"将 SDA 和 SCLK 拉至低电平。 这似乎会触发 BQ27220中的某些器件、从而使 VDD 超出安全范围。

    如果 VDD 上没有任何副作用、则可以通过在 VDD 上使用4.7uF (或10uF)来解决该问题、但这需要 TI 方的确认以确定。 当然、除禁用睡眠模式之外的任何 SW 解决方案也会得到批准(当然、只有配置可以修改、因为主机在10-50ms 内无法引导并与 BQ27220通信)。

    感谢您的支持!

    Rgds

    Jens Christian

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    问题可能是当充电脉冲短路时、BQ27220不会检测到充电、因此它会保持断电状态。

    然而、遗憾的是、由于时序原因、I2C 输入会保持一段时间处于未定义状态、这会导致输入级使用比平常更多的电流、从而将 VDD 电压降至发生复位的电平。

    由于 VDD 似乎每15-20ms 刷新一次、因此 VDD 电容需要如此大、可以处理、以至于 I2C 输入此时的电压电平在0到1之间、并且该容量似乎在4.7-10uF 范围内。

    当然、另一种解决方案是确保 I2C 输入不会经历更长的周期、在这段时间内、它可以保持在0和1之间的未定义区域内、但如果周围电路在此期间内未通电、这显然并不总是容易的。

    正如其他部分所述、它显然是一个临界情况、需要在 EVK 周围的测试设置中进行确认。

    是否可以通过增大 VDD 电容来解决该问题?

    上述理论是否可能正确?

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    您好!

    导致我们问题的核心现象已在 BQ27220 EVK 上重现。

    BQ27220已使用 EV2400和 Battaery Management Studio 进行初始化、并连接到电池、但未连接充电器或负载。

    然后 BQ27220进入睡眠模式,VDD 看起来“正常”,有一个60mVpp 的纹波,周期为~15ms。

    我们在 SCL 和 SDA 上添加了1Mohm 下拉电阻、因此可以断开 EV2400并使 BQ27220保持睡眠状态。

    现在、我们在 SCL 上放置一个直流电压(SDA 为低~0V)、下面是 SCL (青色)直流电压为1.06V 和 VDD (蓝色)的屏幕截图:

    在这种情况下、纹波增加到大约200mVpp、如果是 VDD 电容器。 将减少至2.2uF (EVK 上为2.2uF+470nF)纹波将增加至240-250mV、从而实现~1.60V 的最小 VDD、这是危险的低电平。

    我们将进行一些进一步的测试、 但毫无疑问、我们在这种临界情况下看到的问题是由这种现象引起的、在这种情况下、SCL 和 SDA 输入很遗憾可以在 VDD 电容器刷新之间的~15ms 间隔内保持大约1.0V 的时间。 在极少数情况下、我们的应用中会发现此问题、由于 I2C 线路看到的电容(由于 PCB 轨道和其他 I2C 总线器件)以及断电期间发生的情况(即没有可用的 SW 控制)、此问题无法避免。

    有一种解决方案是将 VDD 电容器增加到4.7uF 或10uF、如果这没有副作用。 TI 请确认!

    如果有(隐藏?) 可以提高刷新率的配置 、这将是另一种解决方案–当然会影响休眠电流、但这是可以接受的、具体取决于课程的影响–TI 请发表评论。

    Rgds

    Jens Christian

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    尊敬的 Jens:

    可以增大 VDD 的电容器尺寸。 该监测计不能用于处理脉冲充电电流、这可能会导致监测计内部出现一些振荡、这不是经过验证的结果、因为充电电流应该是连续的。

    此致、

    Wyatt Keller

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    感谢 Wyatt、我们将遵循这种方法。 如果有人对在睡眠模式下提高 VDD 刷新率的可能性有意见、请告诉我。