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[参考译文] TPS61021A：压降剧烈？

admin
Guru**** 2343770 points
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/625387/tps61021a-sharp-voltage-drop

器件型号：TPS61021A

TPS61021数据表链接、位于第17页：

 该器件可在0.5V 至4.4V 的输入电源电压范围内工作。该输入电源必须经过良好调节。 如果输入电源距离转换器超过几英寸、除了陶瓷旁路电容器外、可能还需要额外的大容量电容。 µF 选择的是值为100 μ F 的钽或铝电解电容器。 输入电源的输出电流需要根据 TPS61021的电源电压、输出电压和输出电流进行额定值。

TPS61021的输入电压为0.5至4.4。 然而、在所连接的电路中、客户 注意到、如果输入电压从 1.3V 下降到1.073V (来自电池)足够急剧、 则输出从1.8V 下降到1.2V 以下。  

电路已连接。

 什么是良好调节？  

输入电源(电池)距离转换器约3英寸。  

请显示大容量电容需要在电路中的哪个位置以及值。

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    TI__Guru**** 2343770 points
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    我没有找到您的原理图。 请再次附上原理图！

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    TI__Guru**** 2343770 points
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    请参见随附的。

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    TI__Guru**** 2343770 points
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    当输入电压急剧下降(输出电流从10mA-140mA 上升)时，升压转换器的输出电压将下降，因为升压转换器无法快速响应，通常需要至少20-30us 才能响应。

     

    因此、在输入电压和输出电流瞬态条件下、我们需要在输出侧添加大约100uF 的大容量电容器(具体值取决于其∆Vo 规格)。 如果 它们有足够的空间、它们还可以在输入侧添加一个大容量电容器。 同时使从电池到 IC 的走线变得粗细和短。

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    TI__Guru**** 2343770 points
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    我在 TPS61021EVM 板上进行测试。 移除输入侧的150uF 钽电容器。 保持相同的输出电容(2X22uF 10V 陶瓷电容)。 将反馈电阻器 R1更改为127K 以使 Vo=1.8V。

    测试结果如下(输入电压从1.3V 下降到1.05V，IO 从0A 上升到150mA)：∆Vo 非常小。 我没有注意到 Vo 从1.8V 下降到1.2V 与您在 E2E 中所描述的情况相同。

    1. 他们是如何进行测试的？ 他们是否测试了电池侧而非 IC 侧的输入电压？ 如果它们在电池侧测试 Vin、则 IC 侧的实际压降将会更深、结果将比我测试的结果更差。

    2. 它们在应用中使用的有效输出电容是多少？ 请将输出电容的数据表发送给我。

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    TI__Guru**** 2343770 points
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    您好、Helen 、谢谢。 请参阅以下反馈。

    但我的 ckt 显示：
    。 3英寸外的电池上没有大容量电容器。
    。 10uFx2时的输出电容(请参阅 PST 9-13-17 10：54AM 电子邮件、其中包含电路图)。
    看到 EVM 电路与22uFx2输出电容器一起工作是令人鼓舞的。
    *是否可以更改此项以匹配我的电路(10uFx2)和重新运行的测试(也可以使用3英寸远的电压源)？
    *不清楚稳压器需要30us 来响应150mA 负载(您有输出电流曲线吗？)。
    我们的 Vin 是在 VBATT (VIN 到器件)侧测得的。
    我们的 Vout 负载(VREG_1P8)连接到 SOC、BLE、闪存器件和 MEMS (加速计)器件。  
    这里的前3个看起来是同时绘制接近峰值电平的电流(导致150mA 的电流消耗)。
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    TI__Guru**** 2343770 points
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     3英寸远的距离、导线非常细或粗？  细线和粗线完全不同。  我很难进行相同的测试。

    在 EVM 板中，有效输出电容约为38uF (标记值为2*22+1=45uF)。  所以您没有回答这个问题：他们在设计中使用的有效电容器。 2*10uF 不是有效电容、实际有效电容将小于20uF、需要检查数据表中的直流偏置曲线。

    因此、请要求他们在输出侧添加更多电容器、至少再添加两个10uF 电容器、以检查它是否有帮助。  

    它们应该测量 IC 侧的 Vin。 对于解决问题而言意义更小。

    30us 表示正确占空比的 IC 响应时间。 而不是负载电流、即负载确定的负载电流。

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    TI__Guru**** 2343770 points
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    您好、Helen：谢谢。  我与 客户讨论了您的回复。 他的答复 如下：

    您说：

    因此、在急剧的输入电压和输出电流瞬态条件下、  

    您需要在输出侧添加大约100uF 的大容量电容器  

    (具体值基于其∆Vo 规格)。

     

    TPS61021具有 Vin 电容89uF 和 Vout 电容108uF  

    在被测的2个单元中的一个上、电池电压跳至1.5V 以上  

    (典型最大高电平为1.4V)、这会导致运行项目。

    所以这个解决方案是不可行的。

     

     

    输出电压纹波仅为20mV。  数据表指出、Vout 电容器的主要用途是解决纹波问题。   

    该封装仅允许使用陶瓷电容器(尺寸适合)。

    因此、对于 Vout 电容器、计划尝试32uF (按原样设计)、无电容器、10uF 电容器、22uF 电容器和54uF。

    对于 Vin 电容器、计划尝试10uF (按原样设计)、无电容器、增量为22uF 电容器。

     

     

    电容数据表上的直流偏置曲线不够详细：

    http://download.siliconexpert.com/pdfs/2016/9/4/9/15/16/224/tdk_/manual/357638616161309357635970390284c2012x5r0j106m125ab.pdf.pdf

     

    这些是使用的电容器：

    。 电容10UF 6.3V 陶瓷 X5R 0805

    。 电容22UF 6.3V 陶瓷 X5R 0805

    。 电容22UF 6.3V 陶瓷 X5R 0402 20%容差

     

    TI 是否有其他建议？

     

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    TI__Guru**** 2343770 points
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    在被测的2个单元中的一个单元上，电池电压跳至1.5V 以上 ？  --> 这是异常的，这意味着输入电压有很大的振铃。 Vin 应始终低于1.4V Vin_max 电压。  它们可以通过在输入侧添加一个钽电容器或 EL 电容器来解决该问题、该电容器具有较大的 ESR、有助于解决阻尼问题。 如果不想添加此电容器、则需要使布线尽可能短且厚度。

    因此、对于 Vout 电容器、计划尝试32uF (按原样设计)、无电容器、10uF 电容器、22uF 电容器和54uF。 -->我没有对你的意思表示任何不安？  没有电容器意味着什么？  只需告诉我10uF 电容器的数量、22uF 电容器的数量、54uF 电容器的数量、然后告诉我每个电容器的有效电容。 这一点将更加明确。

    对于 Vin 电容器、计划尝试10uF (按原样设计)、无电容器、增量为22uF 电容器。 -->如果存在环，则必须使用具有大 ESR 的电容器来阻尼环。  (尝试先缩短输入线)

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    TI__Guru**** 2343770 points
    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。
    海伦：VBATT (+电池)走线厚度为1mm、长2.85"。 GND (电池的-)走线厚度为0.76mm、长2.85"。
    这些厚度是否不足以支持1.35V 以驱动 TPS61021 VIN 引脚？ 是否有公式、经验法则或电路建模方法
    要知道是将宽度加倍还是三倍、是否能提供足够的解决方案？

    我已将更多详细信息和附件直接发送到您的电子邮件。
    此致、
    Naser
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    TI__Guru**** 2343770 points
    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。
    如果是圆形导线、1mm 和0.76mm 的厚度会非常薄。 建议他们使用3根并联的导线再次检查。 其他人、我将通过电子邮件回复您
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    TI__Guru**** 2343770 points
    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。
    请参阅以下有关输入滤波器影响的文章：目前、添加 ESR 约为0.2-0.3 Ω 的钽电容器是解决该问题的最简单方法。
    www.eetimes.com/author.asp

    www.eetimes.com/author.asp

    对于压降、它主要是由细线引起的、因为在负载阶跃期间、输入电流将动态增加到一个大值、如果导线很薄、则导线上会有很大的压降。 解决问题的好方法。

    它们只需要一个47uF-100uF 的小型钽电容器(选择较大的 ESR 类型、例如0.2-0.3 Ω)/6.3V 的输入侧电压、因此无需其他陶瓷电容器。 并在输出侧添加大约38uF 的有效电容。 然后使其细线更粗。 我想知道为什么他们没有按照我们的建议做任何事？

    没有其他适合此应用的好解决方案。