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[参考译文] UCD9244:断电序列期间的 CLF 故障

Guru**** 2383220 points
Other Parts Discussed in Thread: UCD9244, UCD7242
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/990764/ucd9244-clf-fault-during-power-down-sequense

器件型号:UCD9244
主题中讨论的其他器件: UCD7242

大家好、


我将 UCD9244与两个 UCD7242相结合、为目前正在生产的电路板供电。
我发现、在 PMBus_Cntrl 引脚启动的正常断电序列期间、一些电路板上的一些(不同)通道会进入过流状态(CLF 标志置位)。
"快速过流故障限制"设置为建议值150%(例如、3.0A 额定电流为4.5A)、实际电流消耗远小于该额定电流。

有一个 针对1.5V 电源轨的断电序列示例、超过了"快速过流故障限制"(CLF 标志置位):

 " 快速过流故障限制"设置为9.0A (无 CLF 标志)时的断电序列:

CH2是 IMON2引脚上的电压、 Math2是输出电流、计算公式为(U_IMON /10kOhm)/(20uA/A)。
Ch4是在 J7跳线上测量的电流:

另一个电路板上同一电源轨的 IMON 电压(250mV_pk 等于1.25A_pk):

UCD9242的项目文件: e2e.ti.com/.../PMIC_5F00_test.xml

Q1:   为什么在断电期间在某些 UCD7242通道的 IMON 引脚上观察到如此大的电流? 例如、在 低输出电流下报告的电流误差很大吗?

Q2:我观察到故障电源轨未在断电后由 PMBus_Cntrl 引脚立即启动的下一个上电序列期间启动(其他电源轨照常启动)、并且在下一次上电尝试期间成功启动。
当我使用 OPERATION 命令单独启动电源轨时、电源轨始终按预期启动、但当我尝试使用控制引脚启动电源轨时(通过更改外部电压或在 UCD9244寄存器中反相其活动电平) 甚至可以通过将"On/Off Config"设置更改为"Always converting"-在之前的断电期间设置 CLF 位后、电源轨不会第一次启动、而是在下一次尝试期间启动。

这是预期行为吗?

(在尝试加电失败期间、VOUT<100mV 是由于其他电源漏电所致)

BR、
 Denis

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    您好!  

    在有源斜降(软关断)期间、UCD7242不能报告正确的电流。 实际上、在这个论坛上有几篇较旧的文章提到了这一点。 我不确定您的通道2波形是否反相(IMON)、但通常情况下、电感器电流在 TOFF 下降期间应变为负值。  

    为解决这一问题,我建议:

    1-在配置中使用立即关闭(通过电源轨配置>开/关配置进行设置)。 这将使控制器停止调节、而不是尝试在闭环中一直切换至零。  

    2 -您可以尝试增加 TOFF 下降时间以降低总负电流振幅  

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    此外、还有第二个问题。 是否可以在电源尝试失败后捕获 PMBus 状态位和数据记录值? 您可能希望在尝试避免记录先前测试中的旧故障之前清除日志。  

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    您好、Matt、

    1) 1)超出快速 OC 故障限制:

    2)超出 IOUT OC 故障限制(快速 OC 故障限制过高或设置为零):

    当我尝试通过更改  控制引脚的活动电平 或通过在系统仪表板页面上选择"始终转换"模式来启动该电源轨时、控制器状态没有变化 -第一次尝试时、控制器状态保持在"Output off、power_Good #"状态。  我是否在启动前清除了所有故障无关紧要。  第二次(成功)上电后没有(新)记录故障。

    BR、
     Denis

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    [引用 userid="112219" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/990764/ucd9244-clf-fault-during-power-down-sequense/3659921 #3659921"]在配置中使用立即关闭功能[/quot]

     在使用 立即关断模式的多处理器系统中、如果不显著增加关断过程持续时间 (这是不可接受的、例如在输入电源出现故障时)、则很难满足正确的断电序列。

    [引用 userid="112219" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/990764/ucd9244-clf-fault-during-power-down-sequense/3659921 #3659921"]我不确定您的通道2波形是否反相(IMON)、但通常情况下、电感器电流在 TOFF 下降期间实际上应该为负。[/QUERES]

    该波形未反相。 Ch2 (IMON)和 CH4 (电流探针)在 负载电流较高时显示类似的正值、而 CH4 (电流探针)确认输出电流在 TOFF 下降期间变为负值。

    遗憾的是、随着 TOFF 下降时间的增加、峰值 IMON 电压没有显著降低。
    当我将此时间从5ms 增加到15ms 时、负输出电流降低了大约3倍(~70%)、但  IMON 电压仅从8.7A 降低到7.2A (~17%)。

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    您好!  

    我想我们不能改变 UCD7242的行为。

    一些想法:  

    -由于您正在使用磁粉芯电感器、因此增加快速电流限制值以提供更多裕度可能是安全的。  

    -您能否立即关闭一个虚拟负载? 还可以通过电源正常/使能来对其进行栅极控制、以避免静态功耗。  

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    您好、Matt、

    我们目前正在考虑两种备选方案:
    -将快速电流限制增加到 ,例如 ,内部模拟比较器理论最大值的95%,或者
    -禁用该 快速电流限制并增加 IOUT_OC_FAULT_RESPONSE 超时、以防止在 TOFF_FALL 期间触发此故障。

    我的第二个问题(电源轨在断电序列期间不会启动)是什么呢?

    BR、
     Denis

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    尊敬的 Denis:

    对于使能或操作启动、我不会期待另一个结果。 使能引脚上是否可能存在噪声或干扰? 如果在使能端添加 RC 滤波器、结果是否会发生变化?  

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    您好、Matt、

    我如何启动 启动序列无关紧要:
    -通过更改物理控制线(PMBus_Cntrl 引脚)上的外部电压电平、或
    -通过更改 TI Fusion Digital Power Designer 程序发布的"开/关配置"-"控制引脚极性"设置 、无需更改 外部电压、
    因此、这绝对不是 噪声/干扰问题。

    BR、
     Denis

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    更多信息:

    当我 禁用快速 OC 限制并稍微减小 OC 故障限制(报告 IOUT OC 故障而不是 CLF 故障)时、仍然观察到这种行为 -但仅当故障响应设置为"立即关断"或"继续运行0ms "或"按限制保持输出电流"时(在最后一种情况下为后续 UV_FAULT)。
    但是  、当故障响应设置为 "1ms 内继续运行  "且电源轨在此超时后已关闭时、不会发生后续不成功的上电事件。

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    您好、能否比较一下成功启动和失败启动情况下功率级的 IMON 波形。 这些都与因浪涌而触发 OC 故障一致、但实际上、根据您发布的原理图片段、浪涌电流应该相对较小、只有几百 mA  

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    您好、Matt、

       由于根本没有开关、因此在启动失败期间既没有 IMON 波形、也没有浪涌电流、而之前发生故障的电源轨根本不会尝试启动。

    分步顺序:

    1. 所有电源轨均已通电
    2. 外部 控制器将 PMBus_Cntrl 引脚更改为非活动状态
    3. 电源轨开始按预定义的顺序下降
    4. 其中一个 IMON 引脚报告虚假电流(比实际电流高~50倍-例如、在我的第一篇文章的第一幅图片中、5A 而非~50+50mA)
    5. 测量的电流超出 限制
    6.  触发过流故障保护
    7. 该电源轨立即关断、禁用其 DPWM 输出、并设置故障标志
    8. 其他电源轨照常断电
    9. 外部 控制器将 PMBus_Cntrl 引脚更改为活动状态
    10. 电源轨开始运行、但之前发生故障的电源轨保持未激活状态
    11. 由于电源轨上的 UV、电源正常信号未置位
    12. 外部 控制器将 PMBus_Cntrl 引脚更改为非活动状态
    13. 所有已启动 的电源轨均已断电
    14. PMBus_Cntrl 引脚   再次变为活动状态
    15. 所有电源轨开始工作

     在关闭失败和 成功关闭的情况下、来自功率级的 IMON 波形位于我的初始帖子的前两张图片中。

    在 两次连续启动尝试期间、SW 节点(UCD7242的 SW-B 引脚)波形(Ch3)与 IMON (Ch2)相结合:

    成功启动的 IMON 波形

    BR、
     Denis

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    大家好、很抱歉我迟到了。

    我无法在 您共享的配置文件中找到此行为的明显原因。 在第一次上电尝试期间,IMON 值看起来正常。

    如果您发出清除故障、或者在尝试重新启用控制器之前清除故障日志、这是否会起作用? 此外、如果您将 OC 故障响应设置为忽略、就像一个实验一样、这会改变什么? 您的状态捕获显示 CLF+ IOUT OC、有时仅显示 IOUT OC。  

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    您好、Matt、

    [报价 userid="64838" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/990764/ucd9244-clf-fault-during-power-down-sequense/3660305 #3660305"] 无论我是否在启动前清除了所有故障,都无关紧要。

    之前发布的这两个状态捕获是:
    -快速 OC 故障 触发、
     禁用快速 OC 故障、  触发 IOUT OC 故障。

    当我禁用 快速 OC 故障 (将限制设置为零)并将 IOUT OC 故障 响应设置为"不中断继续"时、在断电期间会设置 IOUT OC 故障标志、但不存在以下"电源轨未启动"情况。

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    这实在是令人困惑。 您的所有实验都指向在首次启用尝试斜升期间触发的 OCP/Fast-OC、但我们看不到任何 SW 脉冲(您是否也尝试查看 PWM?)、IMON 正常、清除故障/清除日志不会产生影响...  

    在某些情况下、是否可能有来自探头的负载屏蔽 IMON 上的泄漏? 此外、这在多个电路板/单元之间是一致的...  

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    Matt、

    我使用1:10探头(10MOhm/8pF)、因此没有明显的负载。

     在两次连续启动尝试期间、PWM 节点波形(Ch3)与 VOUT (Ch1)和 PMBus_Cntrl (CH4):

    如果我在启动前清除了标志、则第一次(不成功)上电后不会出现记录的故障。

    它看起来像是 UCD9242微程序中的一个错误。

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    这里是否存在任何跨轨泄漏? 尝试了解输出电压为什么在没有任何 PWM 脉冲的情况下上升200mV。  

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    是的、这 肯定是 一个跨轨泄漏。 在启用了唯一1.5V 电源轨的情况下也会出现同样的情况-没有任何泄漏:

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    我正在检查是否可以找到评估板来尝试重现此案例。 这将需要一些时间。