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[参考译文] TPS62751:TPS62751:输出电流为800mA 时的性能

Guru**** 2578945 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS62751, TPS62651, TPS62750, TPS61088, LM27762, TPS61041

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/769745/tps62751-tps62751-performance-with-output-current-800-ma

器件型号:TPS62751
主题中讨论的其他器件: TPS62651TPS62750TPS61088LM27762TPS61041

尊敬的 TI 支持:

我正在使用 TPS62751降压转换器执行测试。

我的要求是:

-来自 USB-C (来自平板电脑)的输入电压:5V (电流为1.2A 时可低至4V)

-输出电压3.7V

-输出电流目标1A。

我在专用布局上执行了测试(请参阅下面的原理图)、RLIM 高电平为20k、应将输入电流限制为~1.23A。 我的观察结果是、在达到所附图形上所示的输入电流限值之前、输出电压会大幅下降。 蓝色、灰色和黄色曲线由实验室5V 电源完成。 蓝色曲线对应于原理图、灰色曲线具有增大 Cout (+ 3个电容陶瓷 X7R、10uF)、黄色曲线具有增大电感(3u3、R 较小)。 这种变化有助于提高较高负载下的穿孔性能。

然后、我使用平板电脑为设备供电。 红色曲线显示了平板电脑的性能。 平板电脑电压会根据负载(粉色曲线、右轴)降低。 正如我们在红色曲线上看到的、输出电压并未真正调节到3V7。 (此测量是通过改进电路完成的,当由5V 稳压输入电压供电时,该电路对应于黄色曲线)。

改进此电路的任何建议。 我犹豫是否订购 EVM 以检查我是否获得相同的结果、但您可能已经告诉我此电路的一些限制。

似乎数据表中的数据是在限制接近700mA (R_lim_U ~50kOhm)的情况下完成的、如果正确、我在数据表中找不到此信息。

感谢你的帮助。

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    您好、Pierre、

    关于您的原理图设置和器件的预期行为、我想了解几点。 它是您在这里使用的最新原理图吗?

    我看到 R68中有 DNP 注释、EN 引脚是否链接到 VIN?
    您将 H/L 引脚设置为 GND、这意味着电流限制下限阈值设置为500mA。 我建议您将其与 VIN 连接相同的电阻器。
    我真的不明白您所说的"平板电脑电压会根据负载(粉色曲线、右轴)降低。"。 您能用短语来表达吗? 平板电脑电压是否是系统的输入?

    还建议将10x150 UF POSCAP 置于系统输出端、您可以管理它吗?
    非常感谢!

    此致、

    Dorian
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    EN 由具有足够电平的按钮控制器(LTC2955)置为高电平、而 H/L 线由微控制器置为高电平。 这些引脚的配置对我来说似乎很好。  

    是^、平板电脑电压是我的系统的输入(但该图还显示了使用实验室电源5V 进行的测量)、平板电脑提供的电压取决于负载、如粉色曲线所示(我不知道这是否符合 USB 规范、可能不符合、 但我必须处理它)。

    我重新组织曲线、虚线表示 TPS62751的输入电压(在右侧 Y 轴上缩放)。  连续线是降压的 Vout。

    如您所见、增大 Cout 可提高性能。 我可以尝试添加更多的 capcitor。

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    您好、Pierre、

    我想您的意思是、虚线是您的系统在添加输出电容器时的新 Vout、对吗? 否则、看起来 Vout (连续曲线)没有变化、或者看起来不是这样。

    您在这里面临的主要挑战是您的平板电脑电压输入限制了您的系统性能、您对此非常了解。 您将无法生成优于输入的输出。

    我建议您添加数据表建议值10x150uF POSCAP 中所述的电容器。

    谢谢你。

    此致、

    Dorian
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    您好!

    感谢您的回答! 否、虚线是系统的输入(连接到 TPS62651的 VIN)。

    请仅关注红色曲线(使用平板电脑完成)、我希望 TPS62750输出电压能够得到更好的调节。 当然、当我们消耗更多电流时、VIN 会下降、但输入电压仍高于4.5V、但输出也会下降(在转换器开始限制电流之前)。 这是否正常? ->我希望输出电压稳定在3.7V,直到转换器开始限制电流!

    欢迎您提出任何意见(但我将尝试在 输出端添加这个巨大的电容器网络!)

    提前感谢

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    请注意、该图有两个 Y 轴、左侧是输出电压、右侧是输入电压。

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    您好、Pierre、

    您能否绘制与 X 轴相同的图、但输入电流是多少? 电流限制在输入而不是输出。

    如果您的系统达到输入电流限值、则输入中不会有额外的电流。 这意味着如果输出端的负载增加、则输出电压将下降。  

    为了 更好地理解、我建议您查看 TPS62751数据表的图7/8。

    谢谢!

    此致、

    Dorian

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    Dorian、您好!

    我了解该 IC 会限制输入电流。 但是、我远不及电阻器设置的限制。 今天我将获取 EVM 和一些钽1.5mF 电容器。 我将能够进行比较并为您提供一些更好的参考测量。

    数据表中真正不清楚的是(我找不到它的说明位置)用作电流限制上限和下限的电阻器、对应于所有图。 它可能是50k、但您能确认使用的值吗?

    提前感谢

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    您好、Pierre、

    相关知识。

    这实际上并未说明,我在 TI 的变更评审流程中添加了此 A 以修改此数据表。
    图中使用的电阻值为 R3 (RLIM_u)=49.9kOhm 和 R4 (RLIM_l)=69.8k Ohm。 将下限设置为100mA、将上限设置为500mA。

    随时向我通报您的进度。
    谢谢你。

    此致、

    Dorian
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    您好、Pierre、

    您是否有任何更新?

    谢谢!

    此致、

    Dorian
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    Dorian、您好!

    肯定是一次更新! 您会发现随附的一些测量是在 EVM 和 RLimH 设置为20k 欧姆->输入电流限制为1.23A 时完成的。 我使用5V 输入和4.5V 输入进行了测试。 结果要好得多。

    输入电压为4.5V 时的性能是否符合您的期望?

    实际上、在定制 PCB 上、我有几个靠近 TPS62751的直流/直流转换器。

    第1级-> TPS62751为所有第2级电源供电->

    第二阶段:

    - TPS61088升压转换器达到10V

    - LM27762对称电源、带电荷泵和用于模拟电源的集成 LDO

    -带外部开关(45V)的 TPS61041升压转换器

    在进行测试时、我以为所有转换器都已断开连接、但忘记移除一根从 TPS62751输出端馈入 TPS61088的0Ohm 跳线。 两个开关彼此非常接近、TPS61088会影响 TPS62751的调节。 移除0Ohm 跳线或添加导线或铁氧体磁珠而不是该跳线可解决该问题。

    当我重新连接0欧姆跳线时、另一个升压 TPS61041也会发生这种情况。 (铁氧体磁珠也可以解决问题)。

    不清楚是什么原因导致了这种情况。 也许您已经了解或了解 TI 有关直流/直流转换器设计多级的任何指南。

    最后、如果我用铁氧体磁珠替换0欧姆跳线、则其工作原理和 TPS62751的性能符合预期

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    您好、Pierre、

    很棒,很高兴听到这个消息!

    实际上、与5V 相比、4.5V 输入的性能会稍微下降。 高侧 MOSFET 的内部电阻(RDS_ON)会因输入电压较低而增大、从而产生较高的损耗、这说明了在较大的电流下、您可以观察到输出性能发生变化的原因。

    我不明白为什么这种把戏可以解决您的问题、但我想提醒您、每个补偿都要付出一定的代价。 您需要注意的是、使用铁氧体磁珠会修改系统传递函数、从而导致可能的振荡。 您的系统对瞬态响应的响应也可能较小。

    " TI 关于直流/直流转换器设计多级的任何指南"。 我还没有找到任何东西、感谢您的宝贵反馈。 我们一定会努力解决这个问题!

    非常感谢。

    此致、

    Dorian
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    您好、Pierre、

    你还有其他问题吗? 否则、我将关闭此线程。
    谢谢!

    此致、

    Dorian