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[参考译文] TPS61099:TPS61099的低负载

Guru**** 2383340 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61099
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/884906/tps61099-low-load-for-the-tps61099

器件型号:TPS61099

我们正在使用 TPS61099芯片为我们的超低功耗电子产品供电、并且遇到了我们无法理解的电流负载。

我们正在测试我们的电子设备是否处于睡眠模式、并看到我们无法理解的电流拉。

结果、我们测试了电路(EVM 板和实际的电子器件)。

我们在 TPS61099上放置了一个10K 欧姆负载、预计平均电流将为0.12mA (我们使用1.2V 电源)。

实际上、我们每2.4342毫秒记录一次最大4.913mA 的电流拉。

您能否解释一下电流为何如此高、与0.12mA 相比、平均电流为277mA。

谢谢你

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    PS 我应该已经提到我们正在测量 Vin (而不是 Vout)的电流拉取。

    0.277mA 而不是277mA 的电流拉

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    诺曼、您好:

    我想它是由突发模式(PFM)引起的。 您是否可以测量 SW 波形以对其进行仔细检查?

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    我已经连接了我们看到的作为电流拉取的波形。

    从 TPS61099输入端测量的波形中可以看出、输出电压为10K 欧姆负载 、我们看到的电流拉动比预期的大得多。 高达5-7mA、平均电流超过0.277mA。

    这些电流消耗比预期快得多。

    我们无法从数据表或其他方面看到电流拉动的来源。 尤其是、我们预计10K 欧姆负载的电流为0.12mA。

    我们迫切需要在这一问题上提供帮助。

    谢谢你。

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    诺曼、您好:

    电流脉冲看起来像突发模式。 如果转换器在突发模式下运行、则不会连续切换。 数据表8.3.1中提供了详细信息、如"如果进一步降低负载电流、升压转换器将进入突发模式。 在突发模式下、升压转换器以几个开关周期使输出电压斜升。 一旦输出电压超过设置阈值、器件将停止开关并进入睡眠状态。 在睡眠状态下、该器件消耗的静态电流更少。 当输出电压低于设置阈值时、它将恢复开关。"

    请问您的输出电压是多少? 为什么您期望0.12mA? (恐怕您会误解升压转换器的工作原理。)   

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    您好!

    我们正在测试生产批次的 PCBA 和开发 PCBA (组装的印刷电路板)。

    通常、生产 PCBA 由不可充电电池组供电、该电池组由2节并联的锌空气 P675电池组成。 因此、输入电压通常在1.3至0.8V 的范围内、具体取决于电池的放电情况。 该电子器件的输出电压为1.8V、为 TPS61099YFF 的输出电压。

    我们正在使用功率分析器测量 PCBA 的生产和开发。 为了确认功率分析器的精度、我们在不同负载之间以1.2V 的输出电压进行连接。 100欧姆、1、000欧姆、10、000欧姆、100、000欧姆和1、000、000欧姆、产生的功率分布分别为12.5398mA、1.2285mA、0.1234mA、0.0152mA 和0.0036mA。

    当我们在 TPS61099YFF 的 Vout 上放置10、000欧姆的负载时、我们将测量 TPS61099YFF Vin 处的功率分布、单位为 mA、如所示。 在其他工作中、我们将每2.342ms 测量6-7mA 的峰值电流、TPS61099YFF 的输入电压下的平均电流为0.227mA。

    我们需要了解为什么 TPS61099YFF 的测量输入电流在2.342ms 内高达6-7mA、平均值为0.227mA。 功率要求远高于我们的预期。

    是否有引脚兼容版本的另一个芯片可用于交换现有 TPS61099YFF?

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    作为 FYI、下面是使用中的 TPS6099YFF 的电路图。

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    诺曼、您好:

    Iin_avg=Vo*IO/Vin/Efficiency。 如果负载如此轻、当输出电压=1.8V 时、可以看到效率低于80%是正常的。 (因此、即使效率= 100%、在这种情况下、您预期的 iIN=0.12mA 也无法实现。)

    您观察到的脉冲是由突发模式引起的。 它将切换一次、并等待一段时间、等待下一个脉冲。 这种行为可降低轻负载时的开关损耗。 如果您不喜欢、可以添加输入滤波器来降低电流尖峰。

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    您好!

    在答复中、您提到了一个可降低电流尖峰的输入滤波器。 您是否有此类输入滤波器的示例设计?

    我还询问了 TPS61099YFF 的引脚兼容替代产品。 请在您的回复中注明备选方案。

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    诺曼、您好:

    LC 滤波器或仅放大输入电容有助于降低尖峰。

    突发模式(PFM 模式)是减少开关损耗所必需的。 这是该拓扑的一种正常现象、不仅是 TPS61099的一种现象。 对于效率而言、它在如此低的电压和轻负载下也很好。 我愿意推荐更好的解决方案、但到目前为止、TPS61099适合这种情况。 如果您有其他问题、请告诉我并检查是否有合适的替代器件。  

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    诺曼、您好:

    此外、您是否进行了效率计算? 如果您有、最好与我分享详细信息、我可以检查我们的数字是否存在任何差距。

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    我们目前使用建议的10uF 输入电容器。 您能告诉我们要使用什么输入电容器吗? 电容器的值和类型会很好。

    我们可以将电容器增加到22uF、而不会报废我们拥有的500多种生产 PCB。

    至于平均输入电流、要获得与输入电流测量值匹配的公式、我们 必须将100%的效率计算在公式中。 因此、输入电流测量值与预期结果相匹配。

    使用提供的 Iin_avg=Vo*IO/Vin/Efficiency 等式  和10K 固定负载、我们得到的位置

    Vo = 1.8伏、IO = 0.18mA (使用10K 固定负载)、 Vin = 1.2伏、我们必须将效率调整为100%以获得测量的输出。 根据电子邮件无法实现的效率。

    请推荐 TPS61099的引脚兼容替代器件。 我们可以同时测试引脚兼容的替代方案。

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    我们目前使用建议的10uF 输入电容器。 您能告诉我们要使用什么输入电容器吗? 电容器的值和类型会很好。

    我们可以将电容器增加到22uF、而不会报废我们拥有的500多种生产 PCB。

    至于平均输入电流、要获得与输入电流测量值匹配的公式、我们 必须将100%的效率计算在公式中。 因此、输入电流测量值与预期结果相匹配。

    使用提供的 Iin_avg=Vo*IO/Vin/Efficiency 等式  和10K 固定负载、我们得到的位置

    Vo = 1.8伏、IO = 0.18mA (使用10K 固定负载)、 Vin = 1.2伏、我们必须将效率调整为100%以获得测量的输出。 根据电子邮件无法实现的效率。

    请推荐 TPS61099的引脚兼容替代器件。 我们可以同时测试引脚兼容的替代方案。

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    诺曼、您好:

    您是否有限制电流尖峰的特殊要求? 如果不是、则10uF 正常。

    转换器无法达到100%的效率。 效率=Vout*IO/Vin/Iin=1.8V*0.18mA/1.2V/0.227mA>100%。 恐怕存在测量误差。 通常、在这种情况下、效率约为85%。  

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    诺曼、您好:

    此外、我与团队进行了核对、发现 TPS61099没有合适的替代器件。