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[参考译文] TPS650861:第一个电压轨无法正常启动

Guru**** 2391415 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS650861, USB2ANY

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/914495/tps650861-first-voltage-rails-do-not-start-properly

器件型号:TPS650861
主题中讨论的其他器件:USB2ANY

您好!

我正在测试使用 TPS650861为 LS1043A CPU 内核供电的新定制板。 我的设计基于 TPS650860-EVM 方案、严格遵循您的用户指南(专门介绍 LS1043A)(SLVUBK0B)。 我使用 TI 网站上提供的针对 LS1043A 的 OTP 程序。

电源序列结束、全局"电源正常"状态良好。 但是、我注意到前3个电源轨(P5V、P3V3和 P1V8)的启动斜坡 并不单调、似乎很难斜升、而其他电源轨看起来没有问题。 (注意:我们的 Vsystem = 6.3V)

我加入了一些屏幕截图。 您能告诉我这一问题的原因是什么?

此致。

前4个电源轨加速:

详细的轨到轨斜升(具有开关节点):

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    您好!

    在启动过程中、似乎存在一些不稳定或与电流限制相关的问题。 您是否查看过 VIN 电压、以查看输入电压是下降还是电源存在电流限制?

    您能否向我们发送您的原理图以供审查?

    此致、

    Murthy

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    您好、Samuel、

    除了 Murthy 的请求外、我还建议尝试在启动过程中使用以下信号(不是一个示波器脉冲、可能是一对、因为大于4)对第一个 P5V 骤降进行放大后的示波器脉冲:

    • P5V
    • PMIC VSYS 引脚
      • 可能值得进行完整范围、直流失调电压和交流耦合以实现最大分辨率  
    • SW1
    • LDO5P0
    • LDO3P3
    • 参考电压
    • LDOA1
    • DRV5V_1_6

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    大家好、Kevin 和 Murthy、

    感谢您的快速回复!

    您将在附件中找到一个带有的 Zip 文件:

     - PMIC 实现的原理图

     -所请求信号的屏幕截图、以及 PMIC 停止开关时的缩放比例(我们应该处于强制 PWM 模式)

    我已经尝试增加 R_ILIM 电阻器(目前为15K)、但没有发现任何改进。

    我将我们的外部电源放置在扩展电流限制(10A)的位置、但未发现任何改进。

    此致、

    塞缪尔

    e2e.ti.com/.../PMIC_5F00_16_2D00_06_2D00_2020.zip

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    您好、Samuel、

    感谢您的跟进。

    查看原理图、我的第一个问题是、我认为 FBVOUT1设置不正确。 看起来 GND 的电阻为18.59k Ω、然后进入高阻抗 FBVOUT1引脚的电阻为215k Ω、因此我希望 FBVOUT1 = VOUT1 = 0.4V。但是、您会看到输出端为5V。 原理图是否是最新的?

    假设已正确完成、观察示波器快照、我怀疑 LDOA1输出电压尖峰会导致 PMIC (包括 BUCK1)关断。 在最后的示波器屏幕截图中、电压达到3.6V 时、会比电源正常状态高8%以上、并会触发电源故障。 当 BUCK1停止开关时、它会立即达到峰值。 要对此进行测试、您可以屏蔽 LDOA1电源故障、并查看是否仍然看到该行为。

    我稍微担心 VREF 上的纹波。 如果在1.25V 电源上看起来可能为20mV、那么1.6%的误差会传播到 PMIC 的其余部分。 时序可能会使其与 LDO5P0 (=V5ANA=BUCK1=DRV5V_2_A1)中的压降对齐、这可能是3P3V (BUCK3)打开时的情况?  

    我也不喜欢 VSYS 中的压降、但看不到任何明显的原因会导致问题、它仅为300mV、这不是主要问题。 也许作为一个实验、您可以增大 C2056的大小、看看它是否有任何影响?

    LDO3P3是否路由到远离 PMIC 的任何位置? 是否有可能会有噪声注入到其中?

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    尊敬的 Kevin:

    1 -原理图是与我们的电路板相对应的原理图、我们必须有效地(直接在电路板上)纠正 BUCK1外部反馈问题(R2038放置不良)。 现在可以了。

    2 -我将尝试屏蔽 LDOA1电源故障(实际上未在我们的设计中使用)。 我们不是很容易进行实验、因为我们必须更改 PMIC (到目前为止是第三次...)。 我将在执行该测试之前等待一点时间。

    3 - LDO5P0上的压降在 BUCK3开始时似乎停止(待确认)、VREF/LDO3P3/LDOA1上的纹波看起来只是该压降的结果。

    4 -我将尝试增加 C2056。

    5 - LDO3P3不在设计的其他地方使用。 仅连接到 C2050 (靠近封装)。

    我将在我的下一次测试后随时向您通报情况。 如果有新想法、请毫不犹豫地给我一些建议。

    此致、

    塞缪尔

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    您好、Samuel、

    如果您切换 CTL1、会发生什么情况? 还是仅当您打开/关闭 VSYS 时?

    如果它只是 CTL1、则可以将 CTL1设置为低电平、然后使用 USB2ANY/MSP430 + GUI 通过 I2C 设置电源故障屏蔽、而无需对 PMIC 进行重新编程。  

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    尊敬的 Kevin:

    感谢您使用 USB2ANY 的技巧。 我能够连接到 PMIC 并调整寄存器以屏蔽 LDOA1故障(实际上发生在故障中)。 但无法解决问题。

    寄存器也指示其他故障:"UVLO"和"热压接"(但奇怪的是不是"热")、但 PMIC 根本不热。

    使用 EVM 板时、我会尝试重现我们的问题。 我假设降压转换器很难为电路板的容性负载充电。

    我在 EVM 的 BUCK3输出上放置了一些大电容负载(20 x 22µF 然后是20 x 22µF + 5 x 47µF)、并观察到输出电压上的类似上升曲线(请参阅附件)

    我必须准确检查电路板上的容性负载数量、但 PMIC 似乎对此参数非常敏感。

    是否有一个技巧可以解决这种潜在的限制? (电压斜率降低或其他任何内容)

    此致、

    Samuele2e.ti.com/.../PMIC_5F00_18_5F00_06_2D00_2020.zip

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    您好、Samuel、

    您认为电容限制是正确的-数据表值为400uF、但电路板寄生效应和 Vin/Vout 条件具有一定的作用、因此可能会有所不同。

    我建议减小电容。 这是一个最大电流为3A 的稳压器、因此即使是400uF 电压也是相当大的负担。 即使您假设绝对最坏情况下的负载瞬态为0A 至3A、也会在250uF 后降低返回值。 我强烈建议显著减小电容、看看您是否看到任何意外行为。

    我们没有增加软启动。 我们看到一些客户已经使用0V 输出启动降压、然后通过 I2C 或使用 SLP_VID 设置将其升高、但我不建议这样做。

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    尊敬的 Kevin:

    我按照我所做的最新测试返回给您。
    我已经减少了位于接地电源轨(3V3和1V8)上的电容器数量、这些电源轨现在可以正常上升。

    但是、我只解决了一个 PMIC 的问题。 实际上、我们的电路板具有2个独立的 LS1043A CPU 内核(每个内核一个 PMIC)、第二个内核直到结束才会进行定序(P1V8使用之前显示的相同曲线振荡、从未达到其电源正常状态)、甚至会减少电容器的数量。

    这2个 CPU 内核具有相同的原理图、但第二个内核有更多的外设需要供电(主要是以太网 PHY 和开关)。 这些外设由 PMIC 的3V3和1V8精确供电。

    因此、我觉得这不仅仅是一个电容器问题。 更准确地说、降压转换器(BUCK3/4/5)对于初始充电电容器请求的浪涌电流以及这些电压轨所驱动的所有组件的加电似乎具有相当大的限制性。

    您能不能告诉我它是否可以通过减小电感值(0,47µh 而不是1µH)来提供帮助? 由于供应困难(无库存...)、我现在无法进行此测试 但我计划这么做。

    此致、

    塞缪尔

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    您好、Samuel、

    正确的做法是、电容器限制来自长时间的浪涌电流、导致降压关闭然后重新启动、因此额外的电流需要与减小的电容保持平衡。 如果直流电流增加1A、则电容相关电流需要下降1A。

    我的经验是、较低的电感值受到的影响较小-但我认为我只测试过一次、现在似乎找不到数据。