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[参考译文] TPS22919:短路保护在0.7A 时生效

Guru**** 2532340 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS22919, TPS22963C, TPS22919EVM

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/879109/tps22919-short-circuit-protection-kicks-in-at-0-7-a

器件型号:TPS22919
主题中讨论的其他器件: TPS22963C

我想切换一个纯阻性负载、并且认为 TPS22919是一个不错的选择。 过流保护的额定启动电流约为3A。 但是、在我的电路中、在 TPS22919开始吸收该效应之前、我不能获得超过0.7A 的电流、输出电流仅为0.12A 左右

我通过3.3V 逻辑和一个外部20k Ω 下拉至接地来控制 TPS22919

我需要通过3-4 V 的电源提供1-1.5 A 电流、以便在极短的时间内加热热热热导线。 这意味着我将使用2.5-4欧姆的负载。

这是否在 TPS22919的规格范围内?

小负载电阻或由返回电流产生的小接地电势是否会触发过流保护? 还有其他可能的原因吗?

您能否建议一个尺寸类似的替代 IC /电路、理想情况下电流限制在1.5A 左右、而不是关闭输出?

提前感谢

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    安德斯

    在这种情况下、您几乎肯定会遇到热关断。 请记住、导通电阻随温度变化。 在125°C 环境温度的最坏情况下、导通电阻为250mΩ Ω(3.6V 时、这是您指定范围内的良好中点)、您将获得563mW 的功率耗散。 将其乘 以 RθJA Ω 并将其加至105C (最大值)的环境温度、我们得到的结温为224C、远高于器件最大值 即使在更保守的温度/电压下进行功率计算、您仍会超过最大结温。  

    更好的选择是具有较低导通电阻的器件、该器件具有更大的摆动空间来容纳您尝试驱动的电流。 TPS22963C http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps22963c.pdf 可满足您的需求。 根据您的数字、您将获得113C 的最高结温、该温度远低于最高125C  

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    感谢您的答复、但这不能作为解释。 我在环境温度25 C 下进行测试。如果这是热关断、则在启用 IC 时电流应上升、然后在 IC 升温时下降。 我看不到任何初始电流尖峰、即使在一微秒内也是如此。 热像仪确认我运行几毫秒后没有发热。 我认为、任何内部失控加热都必须是如此局部和即时的、以便在所有情况下使规格无效。

    如果我在25 C 环境下进行计算、典型导通状态电阻为90m Ω、这意味着1A 会产生0.09W 和18.9 C 的热量。 1.5A 应提供0.2 W 和42 C 的加热。 这应提供裕度、但即使是0.7A 也不起作用。 无论如何、IC 永远不会处于活动状态超过一秒钟。
    5欧姆负载附近有一个明确的限制。 任何较大的负载电阻都可以正常工作。 输出电压曲线如数据表图23"导通为输出短路"所示、在没有过冲的情况下将输出电压急剧限制在200us 的上升范围内、达到大约0.15V 至0.3V
    VIN、VOUT 或 ON 上没有干扰指示。
    IC 与过孔处的电流返回路径共用接地端、但分流返回电流不会产生任何影响。 在 VIN 上添加4.7uF 电容器没有任何变化。 焊接另一 个 TPS22919只将限值更改为0.8A 左右(4V 时为4 Ω、加上其他电路电阻)。 我已经测试了两个不同的 PCB 以及 PCB 上的两个位置。 不同电源没有差异。 我已经用尽了所有的想法。
    遗憾的是、TPS22963C 的成本是前者的四倍、具有更高的关断电流、并且布线更难。
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    安德斯

    对于热关断时的缺火表示歉意。 我读错了您的问题。 如果您在25°C 的环境温度下进行测试、那么您肯定不应该执行热关断操作、这里的问题很可能是其他问题。 请记住、如果您的系统中计划在环境温度下升高、那么较高的电流曲线可能会导致发热问题。

    在这里、诊断该问题的有用之处是有关 TPS22919连接方式的(部分)原理图。 您的 QOD 引脚设置如何? 负载侧是否存在任何主要电容? 示波器快照(最好使用电流探头)在这里也有助于深入了解细节。  实质上、我们只需要查看 TPS22919作为电阻 Ron 的电阻器导通时的情况。 如果它确实在短路检测时触发、则该电阻器上的压降必须超过触发压降(数据表中的 VSC)、因此示波器快照应有助于点亮其中的一些电压降。  

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    谢谢

    这里是原理图的草图。

    CURRENT_SENSE 进入 MCU ADC。 我尝试使用不同的 R1值。

    R4和 R5大致对应于我对实际条件的测量。

    我显示了 VBAT=5V、R1=3.1欧姆和 R2=1欧姆时的示波器快照。 较低的 R1+R2提供正确的(工作) VOUT ~= VIN。 考虑到 PCB 的实际情况、进行更直接的电流探头可能是一项工作。

    黄色=输入电压、蓝色=输出电压:

    黄色=打开、蓝色= VOUT:

    黄色= CURRENT_SENSE (R2 ~= 0.8 Ω)、蓝色= VOUT  

    放大 CURRENT_SENSE 画面不会显示任何进一步的详细信息。

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    安德斯

    很抱歉耽误您的回答。 从示波器截图和原理图来看、这里似乎没有任何错误。 我将把 TPS22919EVM 放入实验室、作为完整性测试来再现您在这里的设置。 我将在一整天左右的时间内获得结果。  

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    感谢您对此进行深入研究。

    我可以用头脑风暴的方式讨论 IC 可能对偏离参考设计的情况敏感的三个方面:去耦、电源中的电阻/电感以及电流本身对 EM 场的敏感度。

    (和容性负载、但我不是这样。)

    任何此类陷阱都将有助于我和其他用户了解、因为其影响是一个非功能电路、而不仅仅是性能下降。

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    Anders、您好!

    感谢您提供的信息和示波器照片,它使您更容易地查看此问题:)。 我相信我知道根据您对器件的实施可能会发生什么情况。

    总的来说、此器件有两个电流限值、一个为~3A、另一个为~500mA。 当器件首次打开时、它使用较低的电流限制设置、直到达到~0.36V、然后激活3A 电流限制。 器件以这种方式启动的原因是、它在导通到较短时间时保持器件受保护、而开启的开始是在耗散了大部分功率的情况下。 如果器件在达到0.36V 后继续达到电流限值、则将保持电压不变、并继续保持电流、直到检测到的短路消失。 将 IC 作为负载时、这不是问题、因为 IC 将具有 UVLO、并且在 VOUT 远高于0.36V 之前不会拉电流。 在纯电阻负载下、电流始终被拉取、因此器件将无法导通。 我认为、这是您的器件根据您尝试拉取的 VOUT 电压和电流测量结果所发生的情况。

    您是否能够在没有负载的情况下打开器件、然后在开启后施加电阻负载? 我认为这会证明上述的猜测。

    谢谢、

    Alek Kaknevicius

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    你(们)好、Alek

    实际上、在开关导通后的一段时间内连接负载会改变行为并允许更大的电流。 我还没有确切验证电流大小。

    您的分析可能是正确的、这意味着 IC 不适合我的应用、因为我需要驱动具有恒定电阻的负载。

    如果您可以修改 TPS22919数据表以在启动序列期间提及此更严格的限制、则可能会对未来用户有所帮助。

    此致