[参考译文] TPS61023：TPS61023输出电流

尊敬的 Jain：

所选的电感器饱和电流电平仅为1.15A。 请更改为更高的 Isat 电感器、然后重试。

TPS61023开关谷值电流限制最小规格为2.7A。 对于3Vin-3.3Vout 应用、估计最大输出电流约为2A。

您好！

但我的应用需要最大值 700mA。 TPS61023是否仍需要更高的电感器饱和电流？

尊敬的 Jain：

700mA 是输出电流。 您需要计算电感器峰值电流、然后可以选择合适的电感器。

您好！

谢谢。 我已经用更高的饱和电流替换了电感器。

我现在已连接第二个升压转换器 TPS61020、其输出电压为3V (VCC)、该转换器为微控制器供电、因为它具有稳压器模式、然后连接 TPS61023 (用于电机 Vcc (3.3V))。 只要电机接通、VCC 上就会出现压降、从而导致复位。

两个转换器软启动的延迟应是多少？   目前、我在 TPS61020使能高电平后有5ms 的延迟、在 TPS61023使能高电平后有5ms 的延迟。

或者是否有任何其他解决方案可避免复位或压降？

谢谢

尊敬的 Jain：

TPS61020典型启动时间约为4ms、TPS61023启动时间约为1ms。 最好等待器件完成启动时间、然后向 VCC 施加负载、因此我认为您必须保持5ms 的延迟时间。  

您好！

但是、即使两个转换器的延迟都为5ms、器件也会复位。

最大值是多少 Vin=2.8V、Vin=3V 和 Vout=3V 时 TPS61020的输出电流？

尊敬的 Jain：

根据数据表、Vin=2.8V、Vout=3.3V 时的最大输出电流约为1A。 Vin=3V、Vout=3.3V 时的最大输出电流约为1.1A。

您好！

当使用两个升压转换器打开电机时、我仍然遇到复位问题。

我注意到、当在电机运行期间关闭 TPS61020时、即直接从导通晶体管 T105向 TPS61023提供电流、则工作正常  

或者、当 TPS61020输出直接连接到 DRV8837电桥时、它也能正常工作。

当我使两个升压转换器都为电机运行激活时、似乎存在问题。

原理图中是否需要任何错误或更改？ 我需要最大  600mA 输出电流、用于电机运行。

谢谢

Jani 您好、

电机接通时、您能否捕获 VCC_BAT、VCC、MOTOR_VCC 网波形的波形？ 我需要首先检查波形、看看 TPS61020的压降是多少。  

BTW、您提到了为微控制器供电的 TPS61020输出3V。 您知道微控制器在工作期间将消耗多少电流吗？ 您确定电机驱动器 DRV8837从 MOTOR_VCC 汲取的电流是600mA 吗？ 我的意思是、当电机接通时、是否存在巨大的浪涌电流。 如果浪涌电流较高、TPS61020输出电压将快速下降并导致复位。 因此、最好捕获三个净电压和电机驱动器浪涌电流波形。   

您好！

蓝色 w/f - VCC_BAT (3.2V)

粉色 w/f - VCC (3V)

绿色 w/f - Motor_VCC (3.3V)

下面的波形使 TPS61020关闭、VCC 直接来自晶体管。 在这里、我们可以看到、电机关闭后、Motor_VCC 出现了小尖峰。

在下面的 w/f 中、没有复位并且两个升压转换器都处于激活状态。

在下面的 w/f 中、发生复位并且 Motor_VCC 上出现尖峰。

你(们)好，Jain

jusr 告诉您、Taht Zack 已不在办公室。 请允许我们在下周回复。 感谢您的善意理解。

Jani 您好、

很抱歉耽误你的回答。 我刚从假期回来上班。

对于第一个波形、如果我理解正确、MCU 会在时间1向 TPS61023发送使能高电平信号、从而使 TPS61023输出电压(绿线)上升到3.3V。 在时间2处、电机关闭、MOTOR_VCC 处的尖峰是正常行为、与负载瞬态过冲相同。 您无需担心它。

2.第二张图片看起来不错。 w/f 2和 w/f 3之间的设置有何不同？ 重置是否具有较小的概率？

3.对于 w/f 3、为什么 MOTOR_VCC 上升到如此高？ 在您之前的帖子中、您说过 只要电机接通、VCC 上就会出现压降、这时会发生复位、并导致复位。 但该波形显示 VCC 电压相当稳定。

您好！

W/f 2和3具有相同的设置。 固件开发团队已经更改了代码、现在当两个转换器都处于活动状态时、VCC 没有下降。

当两个转换器都处于激活状态并且在此期间我注意到 MOTOR_VCC 中出现尖峰时、经常会发生复位。 MOTOR_VCC 中的尖峰可能会使器件复位、但我不确定是什么导致该尖峰超过6V。  

TPS61023是否处于省电模式、有时无法为 DRV8837提供足够的电流、从而导致复位？

还是2个升压转换器的串联连接会导致问题？

当我在电机运行期间关闭 TPS61020并且直接从晶体管提供电流时、该器件工作正常、如 w/f 1中所示。 这就取得了成果，但我认为这不是解决问题的正确办法。

Jani 您好、

1. 当两个转换器都处于活动状态并且在此期间我注意到 MOTOR_VCC 中出现尖峰时、经常会发生复位。 MOTOR_VCC 中的尖峰可能会使器件复位、但我不确定是什么导致该尖峰超过6V。  

您在这里是指哪种尖峰？ 您是说电机关闭时、MOTOR_VCC 将上升吗？  

2.  TPS61023 是否处于省电模式、有时无法为 DRV8837提供足够的电流 、从而导致复位？

在轻负载条件下、TPS61023可在省电模式下工作、而在重负载条件下、TPS61023可在 PWM 模式下工作。 当负载电流为高电平时、它将进入 PWM 模式。

3.我建议您提供 VCC 或 MOTOR_VCC 压降波形的波形。 以便我能够找到根本原因。

您好！

BLE w/f- Vbat、紫色 w/f - VCC 和绿色 w/f - Motor_VCC for Vout = 3V (TPS61020)

现在我已经注意到、当 Vbat 大于3V 时、即在本例中 Vbat =3.1V 时、VCC 上会出现压降、当 Vbat <=3V 时、VCC 上不会出现压降

在下面的 w/f Vbat=3.1V

在以下、w/f Vin=2.9V 且 VCC 没有下降

每当发生复位时、Motor_VCC 上都会出现大约6V 的巨大尖峰、如上面的 w/f 3中所示。 我不知道为什么 TPS61023具有如此高的 Beacuse 输出是3.3V。

Jani 您好、

从波形1可以看出、TPS61023启动时 TPS61020压降非常高。 现在 Vbat 为3.1V、高于 TPS61020输出 VCC。 TPS61020具有降压调节功能。  如果输入电压达到或超过输出电压、转换器将变为转换模式。 在此模式下、控制电路会更改整流 PMOS 的行为。 它将 PMOS 两端的压降设置为高电平、以调节输出电压。 但在降压调节模式下、负载瞬态性能不佳。 这就是您看到较大压降的原因。

您真的需要降压调节功能吗？ 是否可以将 TPS61020更改为 TPS61023？

我没有看到波形3。

您好！

我将3V 锂电池用于应用、当电池是新电池时、电池电压约为3.3V。 因此、如果电压大于3V、我需要调节模式。

我更改了设计、将 TPS61023输入连接到电池电压而不是 VCC。 现在、两个升压转换器都是并联的、而不是串联的。 这是否是解决此问题的更好的方法？

您好、Zack、

我已经尝试过上述方法、但组件 TPS61020出现缺陷、因此在待机模式下、很少 PCB 消耗大约250mA 的电流、很少 PCB 消耗15mA 的电流。 当我在最初测试机器人时使用 PCB 时、待机电流为40uA、由于某种原因、TPS61020开始消耗高电流。 您是否有任何疑问、什么可能会导致此问题？

Jani 您好、

对于这几个待机模式下消耗250mA 电流的 PCB 以及少数 PCB 消耗15mA 电流的 PCB、您是否将 TPS61023输入连接到电池、而不是 TPS61020输出？ 这些 PCB 上的 TPS61020输出电压是否正确？

您好、Zack、

对于电机运行、我关闭 TPS61020、电源通过晶体管连接到 TPS61023。 对于蜂鸣器、LED 和其他任务、我打开 TPS61020。

通常、深度睡眠模式中的待机电流为40uA。 但在几个周期的工作后、TPS61020出现缺陷、消耗电流为15mA、少数 PCB 消耗电流为250mA。 我不知道 IC 是否确实有缺陷、因为 PCB 仍在工作、当输入电压小于3V 时、我仍然从 TPS61020获得3V 输出。

我将新的 TPS61020 IC 焊接在同一 PCB 上、消耗的电流更大、然后在功耗为40uA 的情况下工作正常。 但这也仅适用于少数几个运行周期。

它消耗如此大电流的原因可能是什么？ 如果 TPS61020存在缺陷、那么为什么在消耗更多电流时仍能获得3V 输出？

Jani 您好、

1.您至今遇到了多少个故障板？ 40uA 的待机电流是否代表蜂鸣器、LED 和其他 VCC 任务消耗的电流？

2.您是如何测量15mA 或250mA 电流的？ 您是否将当前的 DMM 置于 VCC_BAT 或其他位置？

3.您在实验室中是否有电流探头？ 一种简单的方法是使用电流探头捕获电感器 L101 (TPS61020电感器)波形并在 E2E 上进行共享。

您好、Zack、

我们拥有带 RFID 卡的自动测试机、可360度进行测试、并使用 PCB 上的 RFID 读取器 IC 对器件进行测试。 成功读取 RFID 后、电机将打开锁。

在待机模式下、器件会查找 RFID 卡、因此没有 LED 或蜂鸣器处于活动状态。 电池快速放电后、我将电源连接到外部电源、我看到提供了大约250mA 的电流。

是的、我们有电流探头。

由于我们为从晶体管(VCC)到 TPS61023的电机供电、VCC 是否也会连接到 TPS61020的输出、并且当 TPS61020的输出没有反向电流保护时、是否会出现缺陷？

Jani 您好、

是的、请分离 TPS61020晶体管 T105和 TPS61020输出。 否则、TPS61020调节会出现问题。  

您好、Zack、

我们之前在所有器件中都使用过这种导通晶体管和 TPS61020稳压器逻辑、但到目前为止没有遇到任何问题。 此外、最大值为 其他器件中电机的电流为400mA。

在这个新器件中、我们具有最大 电机电流为550mA、并且存在缺陷问题。

我们现在测试了6块 PCB、其中 TPS61020始终处于关断状态、仅通过晶体管供电、但即使如此、TPS61020也会在1块 PCB 中出现缺陷。 TPS61020的 Vout 的反向电流是否存在任何电流限制？ 因为我看到输入和输出完全隔离。

Jani 您好、

明白了。 很奇怪、1个 TPS61020出现故障、因为您已经禁用了 TPS61020。 当信号 POWER_EN 为高电平时、PMOS T105打开。 TPS61020 EN 引脚为低电平、因此 TPS61020应处于关断模式。 TPS61020上不会进行切换。

我认为550mA 的电机电流与 TPS61020故障问题无关、因为电流从 TPS61023消耗。

是否已尝试更换故障 PCB 上的新 TPS61020 IC 并再次尝试。请参阅是否可以重现故障。

您好、Zack、

我目前正在测试 TPS61020从 PCB 上去焊的器件。

我们的服务部门刚刚告诉我、他们之前也收到了客户的其他设备、表示电流消耗很高。

现在、我怀疑 TPS61020在这款翻盖式器件的待机模式下会消耗这种高电流。 尽管回收形式的客户较少、但改进产品还是不错的。

您能否与开发团队讨论并告诉我此问题的原因？

我无法移除导通晶体管、因为在待机模式下、TPS61020被禁用以实现节能。

对于新器件、我想使用 TPS62802降压/升压转换器。 但即使在这里、我也会有导通晶体管。 这是一个更好的选择吗？

Jani 您好、

我将使用 TPS61020 EVM 实施工作台测试、该 EVM 为输入电压提供2.5-3.2V、输出电压2.5V-3.2V、EN =0的电压。 查看器件是否会发生故障。

您还有其他测试需要我做吗？  

对于降压/升压转换器、我认为您将讨论 TPS63802。  

您好、Zack、

您能否还测试在 TPS61020的输出电压下使用导通晶体管的位置和高电流负载(TPS61020关闭、电源来自晶体管)、这与我使用的原理图类似？

我有3V 输出、输入介于2.7V 至3.3V 之间。 那么、是否更好地使用降压/升压转换器(TPS63802)而不是 TPS61020？

尊敬的 Jain：

当然。 我将运行此类测试。 但我想告诉您、由于我手头没有 EVM、因此我必须从 TI.com 订购新的 EVM、大约需要一周时间。  

通常、我们会建议将降压/升压转换器用于此类应用。 TPS61020降压模式仅适用于小负载电流应用、因为它在降压模式下具有低负载电流能力。

尊敬的 Jain：

很抱歉耽误你的回答。 我刚刚收到 EVM 并运行了基准测试。

基准测试显示 TPS61020是否被禁用(EN=0)、在 Vin 和 Vout 引脚上施加电压时不会发生问题。

您好、Zack、

我还进行了2项测试：

测试1：不使用 TPS61020、直接通过连接到 VCC 的晶体管和 TPS61023 (用于电机)输入供电

在这种情况下、没有任何 PCB 存在缺陷。

测试2：TPS61020和 TPS61023输入连接到 VCC_BAT

在这种情况 下、1个 PCB 中的5个 PCB 中的 TPS61020存在缺陷、待机电流为110mA。 测试进行了大约一周。

我现在通过在 TPS61020的输出端连接 PMOS 导通晶体管来进行测试、以了解高电流脉冲是否会导致 TPS61020缺陷、如所附的图所示。

尊敬的 Jain：

我在这个新原理图中看到、tps61023连接到 VCC_BAT。 您是否生产了新的 PCB？

对于测试2、您没有提到如何设置 POWER_EN？ 我假设该信号为0、对吧？  

在 TPS61020输出端添加另一个 PMOS T103的原因是什么？ 由于 PMOS T105体二极管的方向是从 VCC_BAT 到 VCC、因此 VCC = VCC_BAT。 由于 PMOS T103栅极始终连接至0V、因此 T103始终处于导通状态。 没有意义放置这个 PMOS T103。 如果您将 POWER_EN 信号设置为1、则 TPS61020稳压不起作用、因为其输出电压在 VCC_BAT 处预偏置。

对于这5个 PCB、您是否进行了将良好的装置更换为故障电路板装置的测试？ 看到110mA 是否会出现在原电路板上？

如果原正常电路板上出现110mA 高待机电流、下一步是找出110mA 的流速。 请使用电流探头测量电感器 L101波形。

您好、Zack、

我在这个新原理图中看到 、tps61023 连接到 VCC_BAT。 您是否生产了新的 PCB？

>是的、我必须通过将 TPS61023连接到 VCC_BAT 来操作 PCB、因为当我将 TPS61023连接到 VCC 时、TPS61020在许多 PCB 中出现缺陷

对于测试2、您没有提到如何设置 POWER_EN？ 我假设该信号为0、对吧？  

>它在正常功能中、只要需要、EN =高电平。 例如、 对于 LED、蜂鸣器信号和电机运行、TPS61020 EN 为高电平。 仅在测试1中、TPS61020始终处于关闭状态、因为它被去焊。

 在 TPS61020 输出端添加另一个 PMOS T103的原因是什么？

>我怀疑电机的高电流脉冲导致了 TPS61020缺陷。 因此、我想连接始终开启且 TPS61020的 Vout 中没有反向电流的 PMOS。 我只是尝试不同的方法来找出导致 TPS61020出现缺陷的实际原因。

在消耗110mA 电流的 PCB 上、如果我将 TPS61020除以40uA 的待机电流。 我将连接电流探头以测量电感器电流 L101、并向您发送波形。

Jani 您好、

谢谢你。

 在 TPS61020 输出端添加另一个 PMOS T103的原因是什么？

>我怀疑电机的高电流脉冲导致 了 TPS61020 缺陷。 因此、我想连接始终开启且 TPS61020的 Vout 中没有反向电流的 PMOS。 我只是尝试不同的方法来找出导致 TPS61020 出现缺陷的实际原因。

-->但是，由于此 PMOS 始终处于打开状态，因此无法防止 TPS61020的输出电压出现反向电流。

您始终启用 TPS61020、如果 VCC_BAT 为3.2V、TPS61020会尝试将其输出电压调节为3.0V、但 VCC 为3.3V。 将会出现问题。 您应该移除 T103、然后将 LED、蜂鸣器连接到 TPS61020输出。

否、TPS61020并非始终开启。  

我仅在 LED、蜂鸣器等操作期间将其打开 否则、在没有其他组件处于活动状态的待机状态下、电源直接来自 T105、这样我就可以节省转换器的功耗。

顺便说一下、测试1和2都没有 T103。 我现在刚刚加入了该器件、以检查它是否能够抵抗反向电流。

来自电源的总电流约为110mA、84mA 电流流经缺陷 PCB 中的 L101和引脚9 (SW)。 在待机模式下似乎很高。

尊敬的 Jain：

来自电源的总电流约为110mA、84mA 电流流经缺陷 PCB 中的 L101和引脚9 (SW)。 在待机模式下似乎很高。

-> TPS61020似乎无法正常工作。 请在此处分享 TPS61020的电感器电流波形、SW 引脚、Vin、Vout。 是否仍在进行开关？ 您是否比较了良好单元和故障单元的 SW 与 GND 电阻？

您好、Zack、

缺陷 PCB 中 SW 引脚和 GND 之间的电阻约为30欧姆、工作 PCB 中的电阻大于400k 欧姆。

在下面的 w/f 中、我已擦除所有 MCU 固件数据、因此 TPS61020使能端为低电平。

以下 w/f 是缺陷 PCB 中的电感器电流：  

此处的通道1 (黄色)是从电感器到缺陷 PCB 中 SW 引脚的电流。

以下是缺陷 PCB 中 SW 引脚的 w/f：  

在这里不会进行切换

下面是工作 PCB 中 SW 引脚的 w/f：

尊敬的 Jain：

我是要启用 TPS61020、以便我们可以查看故障 TPS61020是否仍然会切换和工作。 但无论如何、现在很明显、故障单元有问题、110mA 电流从 Vin 流向 TPS61020 SW 引脚。

正如您在测试1和2中所说的、T103不存在、因此故障与 TPS61023、T105无关、因为 TPS61020输出与这些器件断开连接。 问题似乎与 TPS61020本身有关。

您能否共享 TPS61020布局顶层、内层、底层？ 让我们首先检查布局。

其次、要了解 TPS61020如何出现缺陷、您需要捕获故障波形、例如发生任何过压。 请分享空载和正常负载条件下的稳态波形。 请放大波形并在一张图片中列出所有四个通道(输入电压、输出电压、开关、IL)、如下所示：

如果仍然找不到问题、您可以向我发送1-2个板来帮助您进行调试。

您好！

TPS61020的焊盘与上周的1个缺陷 PCB 的焊盘完全断开。 因此、我从另一个缺陷 PCB 进行了测量。 但愿这有所帮助。

w/f 的输入电压为3.2V、输出电压为3V、其中 TPS61020在负载条件下处于活动状态。

低于 w/f：VCC、SW、IL

低于 w/f：VIN、VCC 和 IL

我无法为布局数据附加 zip 文件。 如何附加 zip 文件？ 您是否有个人电子邮件 ID，我可以在其中发送？