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[参考译文] TPS61032:TPS61032应用帮助!

Guru**** 2460850 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61032, TPS61030, TPS61235P, TPS61236P

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/566824/tps61032-tps61032-application-help

器件型号:TPS61032
主题中讨论的其他器件: TPS61030TPS61235PTPS61236P

您好!  

我正在尝试为 Raspberry PI 型号3创建备用电池系统。  我们正在为数字标牌应用创建一个播放器、并了解因断电导致 SD 卡损坏的常见问题。  不管怎样、基本电路都是用于管理电池电压的 MCU、用于信号关断的按钮中断。  我们将400mAH LiFePo4电池用于通过 Microchip 的 MCP73123充电的备用电源。  升压电路的基本要求是将 Pi 的电压从3.2V 增加到5.1V。  最大负载电流为1.2A、瞬态电流高达3A。   在运行过程中、我曾遇到过几个 TPS61032灾难性故障(烧毁)。  我想知道是否有人能够指出我的电路设计中的一个基本缺陷。  请注意、TPS61030默认通过10k 电阻接地禁用。  通过 PI 的微型 USB 电源为 Pi 供电后、MCU 立即通电。  MCU 首先分析电池电压、并在 Vbat 高于3V 时启用升压转换器。  启用升压电路后、MCU 允许 Pi 在 Vbat 达到3.3V 后启动。  在断电的情况下、升压电路提供5V 电压、而 MCU 在电池电量耗尽时监控电池电压。  如果 Vbat 降至3.1V 以下、MCU 会向 PI 发出信号以开始关断。  MCU 确认关断后、MCU 会在 Vbat 达到3V 后断开升压电路、以防止不必要的漏极。  

谢谢!


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    您好!

    我实际上没有测量运行 Raspberry PI 3应用程序的电流消耗。  唯一的外部外设是 HDMI 端口、用于向电视馈送视频。  无论如何、 Pi 3的功耗似乎要比其前代产品高得多。  在最大 CPU 负载下、USB 和 HDMI 外设负载可高达2A。  也可能会出现瞬态电流尖峰、从而导致问题。  我还注意到 TPS61032数据表中没有提到过流保护。  我想我将把这个粉笔画成一个被低估的升压。  在我看来、除了寻找替代产品、或许更可靠的 IC、我别无选择。

    我应该查看 TPS61235P 器件、该器件被编程为5.2V 输出、以便通过二极管提供~5V 电压。  此芯片拥有一些令人印象深刻的规格、即高达3.5A 的3.3V 至5V 转换。  此外、它还具有内置于过流保护的功能。

    如果有人愿意分享他们的想法、我仍然会很感激。

    谢谢。

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    你好
    我注意到你的问题,下星期一将作答
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    你好
    升压转换器损坏通常是由粗心布局造成的。 TPS61030无法支持3.1V 的3.5A 输出电流、因此将触发其电流限制。 但是、该器件具有电流限制功能、可防止其在过流情况下受损。

    我建议您将 TPS61236P 用于您的应用。 您可以应用 EVM 进行评估、并使用电线将 EVM 连接到当前的系统板。
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    贾斯珀

    感谢你的答复。  您能否详细介绍一下电路板布局、常见的错误是什么?  我尝试尽可能模仿数据表中的布局。  请注意、顶层为红色、底层为蓝色。  我离开底部铜图上显示的顶层焊盘以供参考。  这是否看起来布局不良?  如果是、原因是什么?  请注意、输入电容器 C3是输入电容器、C1和 C2是输出电容器。  C1是一个钽电容器220uF 器件型号  TPSD227K010R0150。  电感器为6.8uH 4.9A 器件型号  CDRH124NP-6R8MC。

    谢谢你。  

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    贾斯珀

    我发现这是一个很好的记录。 e2e.ti.com/.../tips-in-debugging-a-boost-converter。 感谢您的编写。 我知道该问题存在于多个电路板上、因此很可能排除了焊接问题。 我知道、当升压电路发生故障时、SW 引脚对地短路。 这听起来像是电压尖峰、会损坏内部 FET? 如果我能找到一段时间、我将尝试捕获一些波形。 您是否会建议在输入端使用 tvs 二极管? 在您之前的帖子中、您是否认为过流是过流保护造成的问题? 如果是、我倾向于同意。 为了澄清这一点、我希望电流消耗最大为1A、持续电流不是3.5A。

    再次感谢。
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    1.布局不错。 我在使用的外部组件中看不到问题。
    2.您是否知道器件在哪种情况下容易损坏? 如果我们知道故障情况、则很容易找到根本原因。
    3.对于出现故障的系统主板、在更换损坏的 TPS61030后、它们是否能够正常工作? 我想检查系统中是否只有 TPS61030损坏。
    4、TPS61030的 EN 是根据我的理解感应电池电压来控制的。 您是否在 EN 引脚中看到高频禁用/启用信号? 高频开/关信号对该器件有风险。
    5.过流可能是根本原因。 高电流会导致 SW 引脚上出现高电压尖峰、从而损坏器件。 您能否尝试根据此应用手册"www.ti.com/.../slva255.pdf"在 SW 引脚处添加缓冲电路
    TVS 二极管可以将过压钳制在 VIN。 您是否观察到 VIN 过压? 如果电池和 BAT 引脚之间的线路非常长、则可以进行此操作。 您可以尝试在输入端添加 TVS 或钽电容器。
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    贾斯珀

    1) 1)很好
    2) 2)我还不知道故障情况。 在测试电路板时、我确实会处理这些电路板并对其进行相当多的探测。 它可能与对 MCU 进行编程/连接和断开电源或过流有关。 我应该能够重新创建条件、但它看起来有点随机。 其中一些电路已经运行了大约2周。 一些故障立即发生。
    3) 3)更换 TPS61030后、其功能正常。 电路中除了耗尽的电池外没有其他任何东西会受到影响。
    4) 4) EN 引脚由 MCU 控制、很少使用。 在任何明显频率下都没有振荡的情况。 我不认为这是一个问题、但 EN 引脚上的逻辑电平为~5.1V、但 Vbat 为3.3V 标称值。
    5) 5)我肯定会在 SW 节点尝试使用缓冲器。 我将捕获波形之前和之后。
    电路中的任何其他元件都不会损坏。 我在10多个电路板上看到过这种情况、没有任何其他问题。 当我更换升压 IF 功能正常时。 就升压运行的时间而言、它似乎是随机的、没有任何问题。 我将几个电路运行了2周、没有任何问题、但其中一个电路被烧毁。 运行期间 IC 完全没有热量、这一点并不奇怪。
    6) 6)我还将尝试在 Vin 上使用 tvs 二极管或钽电容器。

    谢谢