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[参考译文] TPS54020:有关比例式和同步启动序列的问题

Guru**** 2315160 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54020, TPS54623
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/616440/tps54020-question-about-ratiometric-and-simultaneous-startup-sequence

器件型号:TPS54020
主题中讨论的其他器件:TPS54623

您好、TI、

我已经在下一篇文章中提出了一个问题,但它已经过了太长的时间,我正在重写它。

https://e2e.ti.com/support/power_management/non-isolated_dcdc/f/196/p/609676/2270102#2270102

总之、yy 问题现在低于2。

请查看并确认我们的原理图。

e2e.ti.com/.../0827.TI-power-review.pdf

2.是否可以采用以下结构进行设计? (8个 TPS54020封装)

谢谢、

终端

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    您好 TS、

    总的来说、我没有发现您计划做什么有任何问题、但我需要确认一些事情。

    1. 您能否澄清一下、您是打算为8个不同的1.0V 负载供电、还是将所有1.0V 输出并联? 如果您计划具有8个独立的1.0V 输出、则当前配置不会出现任何问题。 如果您需要将它们并联、则需要在其中添加一些内容以确保正确的电流共享。
    2. 您需要1.0V 输出在启动期间相互跟踪的程度如何? 由于 VSS 到 VFB 偏移和 ISS 电流的电路容差、输出斜坡会有一些变化。
    3. 确保使用 John 建议的更正公式。 它应该是 Vout2+deltaV,而不是 Vout2*deltaV。 遗憾的是、当数据表转换为 pdf 格式时、有时会出现这些错误、很容易忽略这些错误。

    希望这对您有所帮助。

    Anthony

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    您好、Anthony、

    感谢您的回答。

    您能否说明您是否打算为8个不同的1.0V 负载供电、或者是否将所有1.0V 输出并联? 如果您计划具有8个独立的1.0V 输出、则当前配置不会出现任何问题。 如果您需要将它们并联、则需要在其中添加一些内容以确保正确的电流共享。

    ->感谢您的评论。 1.0V 输出是独立的,我无需使用电流共享。

    2.您需要1.0V 输出在启动期间相互跟踪的程度如何? 由于 VSS 到 VFB 偏移和 ISS 电流的电路容差、输出斜坡会有一些变化。

    -> VSS 到 VFB、ISS 对最大变化有多大影响?

    我只需要1.0V 输出跟踪3.3V 电压、1.0V 输出之间的变化斜升将小于2.5ms。

    您是否建议1.0V 输出相互跟踪、包括跟踪3.3V?

    3.确保使用 John 建议的更正后的方程式。 它应该是 Vout2+deltaV,而不是 Vout2*deltaV。 遗憾的是、当数据表转换为 pdf 格式时、有时会出现这些错误、很容易忽略这些错误。

        ->我在 TI 网站上确认了该公式。 我应用了您建议的正确方程式。

    谢谢、

    终端

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    您好、TI、
    请回答我的上述问题第2项。
    我的问题是、TI 器件是否可以在3.3V 跟踪期间跟踪1.0V 电压。
    如果1.0V 变化(电路容差)小于2.5ms、那么我认为这在我们的系统中是可以的。
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    您好 TS、

    很抱歉,我在第二个项目中忽略了你的问题。 我还有两个问题,还有一些意见,然后才回答。

    问题:您需要1.0V 电压来跟踪3.3V 电压的程度如何?

    kΩ:使用正确的公式(Vout2 + DV)时、从3.3V 到 SS/TR 引脚的分压器顶部电阻为21k Ω。 这在3.3V 和1.0V 输出之间提供了接近0V 的偏移。当电气规格表中的 Vssoffset 和 ISS 的最大值用于该等式时、 偏移变为-0.3V。这意味着1V 输出可能使3.3V 输出超前0.3V。使用 ISS 的最小值和 Vssoffset 的典型值、可以看出1V 输出可能会使3.3V 输出滞后0.3V

    问题: 3.3V 输出将使用什么 SS 时间?

    注释:只要3.3V 的启动时间处于正常范围内、在2.5ms 内启动所有1.0V 应该不会成为问题。 例如、5ms 的启动时间可能起作用、因为2.5ms 仅占启动斜坡时间的50%。

    您是否确实需要跟踪输出、或者仅对确保满足特定启动顺序非常重要? 如果只有该序列很重要、则使用3.3V 输出的 PWRGD 来启用1.0V 输出将极大地简化这一过程。

    此致、
    Anthony

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    您好!

    我在下面回答您的问题。

    问题:您需要1.0V 电压来跟踪3.3V 电压的程度如何?

    kΩ:使用正确的公式(Vout2 + DV)时、从3.3V 到 SS/TR 引脚的分压器顶部电阻为21k Ω。 这在3.3V 和1.0V 输出之间提供了接近0V 的偏移。当电气规格表中的 Vssoffset 和 ISS 的最大值用于该等式时、 偏移变为-0.3V。这意味着1V 输出可能使3.3V 输出超前0.3V。使用 ISS 的最小值和 Vssoffset 的典型值、可以看出1V 输出可能会使3.3V 输出滞后0.3V

    ->1.0V 应该跟踪3.3V、零延迟。 (请参阅下图)

    问题: 
    3.3V 输出将使用什么 SS 时间?

    注释:只要3.3V 的启动时间处于正常范围内、在2.5ms 内启动所有1.0V 应该不会成为问题。 例如、5ms 的启动时间可能起作用、因为2.5ms 仅占启动斜坡时间的50%。

    您是否确实需要跟踪输出、或者仅对确保满足特定启动顺序非常重要? 如果只有该序列很重要、则使用3.3V 输出的 PWRGD 来启用1.0V 输出将极大地简化这一过程。

    ->

    正如我先前在图中评论的那样、3.3V 的启动斜坡时间斜率应该为0.2V/ms。 (请参阅下图)
    因此、3.3V 的启动斜坡时间总计将为16.5msec。

    我之所以选择
    比率和同步启动序列电路设计、是为了跟踪3.3V 电压并同时实现3.3V 和1.0V 电压、同时实现零延迟。
    如果我能够满足这两个条件、任何电路设计对我来说都是可以的。
    请提供建议。

     


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    您好 TS、

    此电路不能实现零延迟。 由于 SS 电流的容差以及 SS 到 FB 的偏移、启动过程将始终存在一些变化。 某些1.0V 输出可能会导致3.3V 电压、而某些输出可能会使3.3V 电压滞后

    这种零延迟要求来自哪里? 是否为1.0V 和3.3V 之间的电压差指定了最大限制?

    Anthony

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    我通过提出一个公式来仔细检查我的计算、该公式用于根据启动斜坡期间的3.3V 输出估算1.0V 输出。 该公式是通过简单地将流入和流出 SS/TR 引脚节点的电流相加得出的。 公式如下所示。 该公式仅适用于 Vout2 = 1.0V 的情况。此外、该公式仅对高达~1.0V 的 Vout1有效、因为 Vout2的最大电压是稳压1.0V

    如果使用了 John 先前建议的21k 和31.6k SS/TR 电阻器、则1.0V 输出可能会超前或滞后~30mV。 例如、当3.3V 输出为0.1V 时、1.0V 输出可能为0.13V 或0.07V。该相同的偏移将在整个启动斜坡中保持不变。 您所供电的设备是否可以接受这种大电压差?

    之前、我错误地使用了公式5、该公式错误地建议了较大的差异。

  • 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。

    使用了 John 先前建议的21k 和31.6k SS/TR 电阻器、因此1.0V 输出可能会超前或滞后~30mV

     

    我认为这对于1.0V 输出是可以接受的。

    1.0V 内核电压的斜升应早于整个系统中运行的其他电压。 (3.3V、1.8V、1.5V)。

    (如果1.0V 内核电压滞后3.3V 输出超过2.5ms、 这将是一个问题。)

     

     

    问题)

    我想在结构相似的另一种系统中使用其他 TI 电源。

    是否要交叉检查我在以下结构中计算的 RSS 值?

    它们之间会发生多大的变化?

    (它也是单个输出、因此无需电流共享)

     

    终端

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    您好 TS、

    只需几个注释。

    为了让3.3V 跟踪其他3.3V 电源轨、我建议您并行连接 SS/TR 引脚。 两个器件都应具有本地 SS/TR 电容器。 电容还需要~2倍、因为两个 SS/TR 电流源将并联放置。

    您是否会在设计中使用 PGOOD/PWRGD 输出? 1.8V 电源轨的输出将无效、因为 SS/TR 电压不会达到典型的1.2V、1.4V 最大阈值。 如果您需要此信号有效、则可以使用外部电路。 如果您的系统需要、请告诉我、我将提供更具体的建议。

    Anthony

  • 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。

    e2e.ti.com/.../Dasan-networks_5F00_card1_5F00_TPS54020_5F00_review.pdf

    e2e.ti.com/.../Dasan-networks_5F00_card2_5F00_TPS54020_5F00_TPS54623_5F00_review.pdf

    我单独使用所有连接到 FPGA 的电源正常信号。

    FPGA 将通过 PGOOD 进行控制。 确保在系统中通过任何类型的数据之前打开电源。

     

    1。

    抱歉、图表不正确。 下面是正确的版本、

    我应该已经向您解释过、有两个卡、两个卡上的所有电源轨应该以零延迟跟踪3.3V 电压。 (斜升0.2V/ms)

    根据图,我假设我不需要您建议的3.3V 并行连接。

     

    这种结构是否仍然可以正常工作?

     

     

    2.

    但我不明白您对1.8V 稳压器上的额外工作电路的看法。

    (à SS/TR 电压不会达到典型的1.2V)是因为来自 EQ5的1.8V 块上的 RSS 值有问题吗?

    如果1.8V 电压轨 SS 电压导致此类问题,为什么1.5V 电压轨不会出现此类问题? 1.5V 电源轨使用具有1.8V 电源轨的相同器件。 (即 TPS54623)

     

    我已附上我设计的 TI 电源的整个电路原理图。

    您是否会查看设计符合我预期的原理图?

     

    3.

    3.3V 斜升时间非常重要。 (斜升0.2V/ms、3.3V 电压轨将在16.5ms 内达到3.3V 电平)

    查看时、请查看我为3.3V 电源轨中的 CSS 选择的值/

    4.

    我可以看到设计器工具中的软启动时间有一定的限制。 (但我在数据表中找不到。)

     

    TPS54020:最大软启动时间为25ms

    TPS54623:最大软启动时间10ms

     

    是否可以将 TPS54623用于3.3V 电源轨以在16.5msec 内进行软启动?

    对于使用 TPS54623的其他电压轨、是否可以在相同的软启动时间(16.5msec)下跟踪3.3V 电压?





     

     

    谢谢、

    终端

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    您好 TS、

    1. 好的、现在就知道了。 我看不到这种结构有任何问题。

    2. 1.8V 需要这个额外电路但1.5V 不需要的原因是 SS 引脚上电阻分压器的差异。

      1. 对于1.5V、分压器为30.9k 和21.01k。 当3.3V 处于稳压状态时、SS/TR 引脚上的电压为~1.336V。这高于1.2V 典型阈值、因此 PGOOD 将变为高电平。

      2. 对于1.8V、分压器为35.7k 和18.909K。 当3.3V 处于稳压状态时、SS/TR 引脚上的电压为~1.143V。这低于1.2V 典型阈值、因此 PGOOD 永远不会变为高电平。

      3. 为了解决此问题、您可以添加一个 NFET、根据3.3V PGOOD 的状态更改1.8V 的 SS 分压器。 请参阅下图和有关其工作原理的说明。 此电路假设您有一种方法可以反转3.3V 电源轨的 PGOOD。

      1. Rsstop 保持不变。
      2. 启动期间、当3.3V PGOOD 处于低电平时、MOSFET 处于开启状态、因此 Rssbot 和 Rparallel 的组合应等于数据表公式中计算出的值。
      3. 当3.3V PGOOD 变为高电平时、剩余的分压器应将 SS/TRK 电压拉至恰好高于1.4V
      4. 对于1.8V、两个底部电阻的计算公式如下:

        Rssbot = Rsstop*1.4V/(V1-1.4V)
        rparallel = Rssbot*Rssbotstartup/(Rssbot-Rbotstartup)

        其中:
        V1 =应用的3.3V 电源轨
        Rssbotstartup =数据表公式计算得出的电阻、kΩ 在此应用中为18.9k Ω。

      5. 使用以下两个公式、我计算出您将需要:
        Rssbot = 26.3k Ω kΩ
        kΩ= 67.3k Ω




    • 对于 TPS54623、使用16.5ms 软启动没有问题、您可以使用数据表中显示的公式来选择合适的电容器。 这只是他们决定在 WEBENCH 中使用的随机限制。
  • 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。

    您好、Anthony、

    感谢您的支持。

     

    但是、1.8V 稳压器的 Rsstop 总值不是35.7k Ω、但在前面的原理图中为37.8k Ω。 (由于 R2 = 18.9k Ω、因此由于 EQ5、R1应为37.8k Ω)

    无论如何、即使 R1 = 37.8k Ω、SS/TR 引脚上的电压也将~1.356V。我看不到这会导致 PGOOD 变为高电平的问题。

    根据您建议的解决方案、我修改了1.8V 稳压器、如下所示。 (请查看下面的电路)

    如果您发现了其他电路、请告诉我。

    谢谢、

    终端

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    您好 TS、

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