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[参考译文] BQ25570:VSTOR 和 VOUT 输出不稳定

Guru**** 665180 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25570
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/1161853/bq25570-unstable-vstor-and-vout-output

器件型号:BQ25570

您好!

我们尝试在4-20mA 设计中使用 BQ25570、并将此设计用作参考:  https://www.ti.com/tool/TIDA-00649

VSTOR 输出的稳定性有问题、稳压电压为5V、但通常情况下、VSTOR 输出会达到6.5V 的尖峰、VBAT 输出也会出现相同的尖峰。  在此尖峰期间、我们看到 VBAT_OK 信号变为低电平、VOUT 输出开始下降。  如前所述、电路板由4-20供电、当我们将电流增加到接近20mA 时、尖峰会变得更加普遍、当我们降低到4mA 时、尖峰仍然会发生、但变得不太普遍。

问题在于电流较高、当这些尖峰确实经常发生时、我们的3.3V VOUT 下降到如此低、以至于我们的 CPU 每隔几秒或更频繁地复位一次。

VSTOR 的外观如下所示:

这里是当尖峰频繁发生时 VOUT 的样子:

最后是我们的原理图:

是否有任何关于问题可能是什么的想法?  我们尝试使用不同的电容值,似乎无法完全解决问题:/。  我们确实发现、如果我们通过在该线路上放置一个小电容器来破坏 VBAT_OV 读数、或者问题"消失了"、但实际上似乎会发生的是、它会将读数拧得更松并将 VSTOR 固定在6V、 但这可能是某种线索?

如果有任何意见,我会非常感谢!!!

谢谢、

Jarrod

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    您好、Jarrod、

    由于 VSTOR 上0.01-0.1uF 电容器尽可能靠近 IC VSTOR 和 VSS 引脚放置的开关噪声、存在已知的稳压问题。  我建议遵循该电容器的 EVM 布局。

    另一个已知的调节问题是由多兆欧姆电阻上的残留焊剂形成的寄生电阻器。  这些并联电阻器会改变调节点、其运行方式与电容器类似、即充电和充电。  数据表布局部分对此进行了详细说明。  您可以通过将电阻器的电阻器降低10倍或在进行 PCB 清洁后移除并更换其边缘的 PCB 电阻器来测试这是否是问题。

    此致、

    Jeff  

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    您好 Jeff、


    很抱歉、对于延迟的响应、我们希望通过一组其他测试来查看是否可以找出任何问题。  感谢您的建议、但他们似乎没有解决问题。  您在上面讨论的0.1 μ F VSTOR 电容器我们检查了我们的、并将其与评估板进行了比较、距离看起来大致相同。  下面是我们的布局(C5是0.1电容器):

    我们尝试交换 C5和 C6以使0.1电容器更近且没有变化、然后确保我们直接从引脚19跳接了0.1u 电容器、但行为仍然没有变化。

    此外、我们还尝试了拆除和更换 MOhm 分压电阻器、但也没有发生任何变化。  此外、我们还构建了10个电路板、发现所有10个电路板上都存在问题、因此、考虑到这2项检查、磁通似乎也不是问题。

    同样、问题是、BQ2557似乎具有这些瞬时失效、在这种失效期间、它似乎会将 VBAT 或 VSTOR 电压或其他电压想象为低电平、而在这种失效期间、它会将 VBAT_OK 拉为低电平、 关闭 VOUT 降压稳压器、您将在 VSTOR 和 VBAT 线路上看到尖峰。  然后、它似乎在接近100ms 后读数良好、一切恢复正常。  您可以从原理图中看到、U2 (负载开关)连接到 VSTOR 以使能、而不是 VBAT_OK、这是评估板的不匹配、但我们进行了此更改、因为在这些失效期间、VBAT_OK 始终变为低电平的问题。

    我们发现、如果我们通过移除 U2来移除3V3电源轨上的负载、那么问题似乎就会消失、那么可能是负载引起的问题?  然后、我们将负载放回后发现、在 C9顶部添加了一个额外的4.7uF 和22uF 电容器、这使得问题并不那么糟糕、因为问题仍然存在、但在大多数4-20mA 总线电流电平下、临时损耗似乎不太常见。  但是、如果我们在4-20mA 总线上找到合适的电流电平、我们仍然可以使其相当频繁地发生。  我们已经在电路板的各个位置尝试了大量不同的电容值、但没有什么可以完全缓解问题、只有负载侧的电容看起来会有所帮助。

    到目前为止、我们唯一的"解决方案"是在负载侧放置一个较大的电容器(470uF)、而不是100uF 电容器、然后我们可以穿过 BQ2557决定关闭 VOUT 的 lapses。  但这确实不是一个正确的解决方案,我仍然担心在正确的条件下,我们可以获得 VOUT 波形,就像我原来的帖子中的波形那样,它关闭了很长时间,470uF 不能通过骤降....

    还有什么其他想法会导致这些虚假的读数和失误?

    谢谢、

    Jarrod

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    您好、Jarrod、

    根据您的电阻器、我计算出 VBAT_OV = 5V、VOUT=3.3V、BAT_OK = 4.3V-4.9V。  是这样吗?  输入源是什么?  我看到有5V TVS、因此我假设 VIN_DC 的输入源始终低于5V、以便升压转换器始终升压?  发生这种情况时、您能否提供 VIN_DC、VSTOR、VBAT 和 VOUT 的示波器图?  如果您有电流探头、是否可以重复使用 IVSTOR 替换 VBAT?

    根据布局、C5 = 0.1uF、返回 IC VSS 引脚的接地回路具有很大的电阻性、因为它必须从一个过孔向下到达底层、然后再从另一个过孔返回到电源板。  我原来的 EVM 具有类似的东西、即使是少量的额外电感也使该电容器无法滤除开关噪声。  您能否尝试在 VSTOR 和 VSS (NC)引脚之间放置一个0.01-0.1uF 的电容器、如数据表布局部分所示?

    关于响应时间、充电器仅每64ms 检查一次电阻分压器、因此它无法以快于该时间的速度响应瞬态。

    此致、

    Jeff

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    嗨、Jeff!

    是的、您对电阻器设置正确。  输入源是4-20mA 回路、电压始终低于5V (由压降二极管控制的电平)、因此始终保持升压。  下面是请求的第一个示波器图、我当前没有电流探针、因此目前无法执行第二个示波器:

    1 (黄色)= VBAT (5V)

    2 (蓝色)= VOUT (3.3V)

    3 (紫色)= VSTOR

    4 (绿色)= VIN_DC

    我在该图中遇到的问题非常频繁、但我可以通过调整4-20mA 环路上的输入电流以及在 VOUT 上使用一些电容器来使尖峰更分散、 但我没有成功地让他们完全离开:/。

    感谢您提供有关 VSS 连接的信息、我实际上必须在周二之前离开办公室、但一旦我回到办公室、我将尝试使用非常靠近引脚1的 VSS 来堆叠电容器、看看这是否有帮助!

    谢谢、

    Jarrod

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    Jarod,

    另一个已知问题是大的多欧姆反馈电阻器上的寄生电阻器、这是由残留焊剂引起的。  数据表 布局部分对此进行了详细说明。  您可以通过移除、清洁和更换电阻器进行测试、但在其边缘、也可以移除电阻值低10倍的电阻器并替换。   

    此致、

    Jeff

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    您好!

    刚刚发布了一个更新、因为已经有一段时间了、我能够在电路板上从0.1uF 电容器的 GND 侧直接连接到芯片上的 VSS 引脚的导线上、似乎解决了这个问题。  我正在努力使用额外的 GND 进行更多构建、以进行验证;希望下周这些 GND 将准备就绪!  我将肯定地公布我发现的内容、但希望您建议的 GND 问题就是问题!

    谢谢、

    Jarrod