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[参考译文] TPS2662:启动期间输出短路的行为

Guru**** 1963265 points
Other Parts Discussed in Thread: LMZM23600, TPS2662, LM5180
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/843851/tps2662-behavior-during-start-up-short-circuit-on-output

器件型号:TPS2662
主题中讨论的其他器件:LMZM23600LM5180

您好!

我有一个原型板、它同时为降压模块(LMZM23600)和反激式(LM5180-Q1NGU)供电。  

出于某种原因、 TPS26624的输出行为与输出端短路的情况相同(下面列出的数据)。 我有以下问题:

  1. 下面的数据是否与数据表图40中的输出短路一致、或者是否有可能组装的器件有缺陷?  
  2. 这是否与负载特性相关;我附加 了 TPS26624与降压模块(LMZM23600) 和反激式(LM5180-Q1NGU)之间接口的原理图。  

DMM 数据

VIN = 12.6V (至 GND)

RET 至 GND = 1.995V

 VOUT = 1.33V (至 GND)、  

~FLT = Vout

VR1 = 12.6V (至 GND)-正常

VR2 = 3.77V (至 GND)-正常

VR1 = 0.376V (至 GND)-正常  

我还附加 了 TPS26624的设计数据。

感谢您的帮助!

设计输入

参数 说明 值    单位 容差
输入电压(最大值) 最大系统输入电压 36.0  
UVset 欠压锁定阈值 6.90  
OVset 过压切断阈值 33.00  
COUT 负载电容 33.0 µF μ A 10%
TA (最大值) 最高环境温度   TA = 85C °C  
RLstart 启动期间的负载(假定为电阻式) 100.0 Ω μ A  
Imax 最大持续负载电流 0.6. A  
ILIMIT 电流限制、比最大持续负载电流高10% 0.66 A  

R1_cal IN 引脚处的电阻器计算值 681.7 kΩ μ A  
为 R1、R2、R3选择最接近的电阻值        
R3_SEL 为 R3电阻选择最接近的值 30.10 kΩ μ A 1.0%
R2_SEL 为 R2电阻选择最接近的值 115.00 kΩ μ A 1.0%
R1_SEL 为 R1电阻选择最接近的值 698.00 kΩ μ A 1.0%
UV_Final 欠压锁定阈值 6.99 3.4%
OV_Final 过压切断阈值 33.70 3.4%
电源故障检测 电源故障检测阈值 6.39. 3.4%
I_R123 R1、R2、R3分支中的电流 42.70 Ua  

e2e.ti.com/.../sio_5F00_Power_5F00_Protections.pdf

e2e.ti.com/.../sio_5F00_LDO_5F00_MCU_5F00_A.pdf

e2e.ti.com/.../sio_5F00_Flyback_5F00_A.pdf

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    您好 Lasto Roma、

    TPS2662的输出是否为降压(LMZM23600)和反激(LM5180)的输入供电?  

    如果是、则可能是由于启动期间的电流较高。 您可以尝试以下修改:

    • 通过减少 RILIM 来增加 TPS2662的电流限制
    • 通过增加 TPS2662的 Cdvdt 电容来降低浪涌电流
    • 增加 LM5180的 UVLO 设置点

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    非常感谢您的回复。

    是 的、 TPS2662的输出 为降压(LMZM23600)和反激(LM5180)的输入供电。 我随附了一份概述文档、其中列出了所有电源器件和电源轨(TI 的所有标准电源电路)。

    当我断开 LMZM23600 模块(随附文档中的 D 和 F)的电源时、 TPS2662 (A) 和反激 式 LM5180 (B) 似乎都可以正常工作。 我还断开了 LDO LP38798SD-ADJ (文档中的 C)。

    如果您的团队/应用工程师能够查看随附文档中的整体电源图、我将不胜感激。 所有电路都是基本的 TI 设计、但似乎存在接口/启动/定序问题。

    我可以向您发送 TI 网络设计中使用的所有 TI 配置参数。

    此致

    e2e.ti.com/.../Sio_5F00_Prototype_5F00_Overview.pdfe2e.ti.com/.../sio_5F00_isolated_5F00_buck_5F00_A.pdfe2e.ti.com/.../sio_5F00_LDOs_5F00_Unipolar_5F00_A.pdfe2e.ti.com/.../sio_5F00_LDOs_5F00_Bipolar_5F00_A.pdf

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    断开降压电路并仅将 TPS2662 输出连接到反激 式 LM5180后、我收集了一些数据 、如下图所示。

    我注意 到 TPS2662的输出从12.6V 降低到5.75V、并且会发生振荡(PPK = 2.16V 时的充电和放电周期)。 为了避免这种不稳定性、我们应该对下面的电路进行哪些更改。

    TPS2662 Vin (Vsupply)= 12.6V   

    TPS2662 Vout (Vprotected)= 5.75V (平均值、PPK = 2.16V)

    LM5180 输出电压(Viso)= 14.9V +/- 3mV [根据设计、该值应为13.2V)

    谢谢。

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    您好 Lasto Roma、

    您使用的是 TPS26624还是 TPS26625? 您能不能共享 TPS2662的 VIN、VOUT、ILIM 和 FLT 引脚的波形、并在 TPS2662的输出上进行振荡。

    要查看 LMZM23600 和 LM5180的原理图、请在 e2e 上对主题中包含器件型号的每个器件发布新的查询。   

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    Lokesh 您好!

    我使用的是 TPS26624DRCT。 我将发送波形。

    谢谢你。

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    所附为   TPS26624的 VIN、VOUT 和 FLT 引脚的波形;以及 LM5180的输出(反激)

     ILIM 的信号为1V +/- 200mV (在 ILIM 电阻器上测量;即 w.r.t RTN 非 GND)

    如果您需要更多信息、请告诉我。

    谢谢!

    @ 500毫秒/单位

    @ 50毫秒/单位

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    您好 Lasto、

    这可能是由于 LM5180输入端的 RPI 和 LM5180的开关频率。 您可以尝试降低 RPI 并增加 LM5180输入端的电容。

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    Lokesh 您好!

    我断开  了 TPS2662的 LM5180 电路  (移除了 RPI)并在 Vout 上连接了一个虚拟负载。  

    下面是  仿真负载为200欧姆(负载反复连接和断开)时 TPS2662输出的快照。 没有振荡)。  

     TPS2662的故障条件之一似乎 是由于某种原因发生的。 根据数据表、故障条件包括 欠压、过压、过载、反向电流和热关断。 我假设其他人会组装问题或器件有缺陷。

    如果能就如何隔离具体问题提出任何建议,将不胜感激。

    如果您需要更多数据、请告诉我。

    非常感谢您的帮助。

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    I 还测量了电源的输入电流、同时在 TPS2662 输出引脚10和 GND 之间连接200 Ω 、因为 Isupply = 0.5mA。

    Vin=Vsupply 提供适当电流没有问题(例如、当 Vin=16.2V 时、如果输入侧引脚1与 GND 之间连接了200欧姆、Isupply = 81mA)。

      无负载时、来自电源的输入电流 Isupply = 44uA。  

    如果您需要更多数据、请告诉我。

    谢谢你。

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    您好 Lasto、

    TPS2662的输入和输出之间存在~2V 的差异。 在空载条件下、TPS2662的 VIN=VOUT。 这些电压在 TPS2662的引脚上测量吗?

    您能否验证用于 TPS2662的 RILIM 电阻器? 是10k 吗?

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    Lokesh 您好!

    我在引脚处测量了 VOUT、但~2V 仍然存在(与上面的快照中相同)。 我注意到、当连接 DMM 时、差值为500mV、然后它开始泄漏到~2V。

    以下是可能感兴趣的其他 DMM 数据:

    VIN 至 GND = 16.69V [引脚1至引脚6]

    RTN 至 GND = 15.82V [引脚5至引脚6]

    VOUT 至 RTN =-30.0mV [引脚10至引脚5]

    VOUT 至 GND = 16.1V 泄漏至15.6V [引脚10至引脚6]

    我已验证引脚(5和7)之间的 RLIM 值是否为10K。 我还验证 了 TPS2662周围所有其他无源组件的值。

    如果您需要任何其他测量、请告诉我。

    非常感谢您的帮助

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    您好 Lasto、

    D33和 D34使用的二极管的器件型号是多少? 您还能共享 TPS2662及其外设组件的布局吗?

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    Lokesh 您好!

    非常感谢您的持续帮助。

    TVS 二极管 D33和 D34为 SMBJ24CA-13-F (数据表 链接)。 我还附加了布局(如.pdf 和 kicad)。

    参考 器件型号 制造商 BOM 说明 封装尺寸
    D33、D34  SMBJ24CA-13-F 二极管公司 TVS 二极管24V 38.9V 双向 SMB 二极管_SMD:D_SMB

    为了确保您具有所有相关的原理图、 下面图示了外部电源 BATT 和 TPS26624之间的接口。 (其中 VDDF 与 之前发送的 TPS26624原理图中的 VSUPPLY 相同)。  

    如果您需要任何进一步的信息或数据、请告诉我。

    此致。

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    附件(缺失)。

    e2e.ti.com/.../4572.unisio_5F00_prototype_5F00_layout.pdf

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    您好 Lasto、

    您能否检查 RTN (引脚5)是否已正确焊接并连接到 PCB 上?  

    当 RTN 在电路板上外部短接至 GND 时、您能否检查问题是否仍然存在?

    请在布局中标记 TPS26624、或发送 TPS26624及其堆集的布局。

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    Lokesh 您好!

    我将再次检查 RTN (引脚5)的导通性、并在必要时进行回流焊。

    上述 POST 中列出的 RTN 至 GND 测量值= 15.82V [引脚5至引脚6]、正常情况下 RTN 至 GND 应该/应该达到什么值? 无论如何、我要连接它们。

    我包含了以下布局、我无法附加布局文件本身(论坛上不允许使用文件类型;但必要时可以直接将其从外部发送给您)。

    谢谢!

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    Lokesh 您好!

    我根据下面的布局重新检查了引脚5的导通性、看起来很好。

    有趣的是、当我将 RTN (引脚5)连接到 GND (引脚6)时、正如您在上面建议的那样、输出电压 VOUT 和 VIN 匹配(无负载时只有几个100mV)、这看起来很好。

    接下来、我 断开 RTN 与 GND 的连接、并使用关断(和回收的 Vsupply)来复位 TPS26624、之后在空载时一切看起来都正常(VOUT=VIN)。

    然后、我在 VOUT 上添加了虚拟负载电阻、并测量了负载电流。

    如果负载约为500欧姆、则 VOUT 跟踪 VIN (IOUT=VOUT/Rload;在本例中、17V 时为40mA)。 但是、如果我将负载更改为大约300 Ω、TPS26624将进入关断模式(VOUT~200mV)、并且在移除负载后需要复位。

    我的理解是、根据 RLIM (10K)、电流限制应为600mA。 因此、我假设 TPS26624因其他原因而关断。

    感谢你的帮助。

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    您好 Lasto、

    感谢您分享布局。 我在布局中找不到任何可能导致此行为的东西。

    您能否确认您是否观察到 RTN (TPS2662的引脚5)电压比 GND 电压(TPS2662的引脚6)高15.8V? (引脚5 [RTN]为正与引脚6 [GND]之间的电压)

    您在多少个电路板上观察到这种行为?

    输入电容 C143、C151、152、153、155、156的引脚6 (GND)和 GND 焊盘之间的电压差是多少?

    输出电容 C145、146、147的引脚6 (GND)和 GND 焊盘之间的电压差是多少?

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    Lokesh 您好!

    我在空载和负载条件下检查了 RTN 与 GND 之间的关系、得到的读数为+0.6V (不确定我在什么条件下具有15.8V)。

    我只有一个原型板、但如果需要、我可以用新的原型板替换该板上的器件。 TPS26624是电路板上的第一个电路、目前与其他所有电路隔离。

    我移除了该器件并测试了输入和输出侧的无源组件、以确保 Vsupply 或短路组件没有电流限制。

    我再次放置该器件、如果连接的负载消耗的电流超过50mA (尖峰约为70mA)、则看起来会关断。 如果负载消耗的电流低于50mA、一旦我复位器件、一切工作正常。

    如果存在负载(启动期间连接的任何负载)、则器件无法启动。

    我连接了0.1uF 来减缓启动期间的 dV/dt、但 TPS26624仍然无法启动。

    我将更换该器件并保持您的发布状态。

    谢谢。

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    Lokesh 您好!

    我用新的 TPS26624器件替换了 TPS26624器件、现在看起来一切正常(到目前为止、启动时没有关断、输出电压值正确)。 原始设备似乎出现了某种程度的缺陷。

    我将执行更多测试、并告诉您是否遇到任何问题。

    感谢你的帮助。

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