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[参考译文] TPS65090:TPS65090 -电池备份模式-输入电容

Guru**** 2357940 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS65090, TPS54560
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/617481/tps65090-tps65090---battery-backup-mode---input-capacitance

器件型号:TPS65090
主题中讨论的其他器件: TPS54560

我的 TPS65090有问题

从数据表中:

如果最大适配器输出电流不足以为整个系统供电、系统可以
由适配器和电池同时供电。 如果适配器电流受到限制、则为适配器
电压将下降到电池电压电平、电池开关的反向栅极二极管将传导电流。


为了最大程度地减少此运行模式下的损耗、电池开关被打开。 以检测是否仍然存在
交流输入端连接的电源、几个交流电源路径开关每0.5s 关闭一次
毫秒。 当 kΩ 电源路径开关关闭时、VAC 通过一个1k Ω 电阻器放电至 GND。 如果
VACS 处的电压未降至输入 UVLO 阈值电压以下、交流电源路径开关已打开
以允许连接到交流输入的电源再次为系统供电。

问题是、这仅在交流输入完全断开且充电器 IC 没有电容时按预期工作。
如果输入端有任何电容、即使输入端没有电压/功率、系统也会对该电容进行反向供电、 在这10毫秒窗口中、VACS 处的电压不会足够快地下降、因此充电器 IC 将认为连接了有效的交流电源。 然后、该输入将在电容放电后下降(当交流开关闭合时)、该周期将一直持续。

我们的 VSYS 轨上有一个音频放大器、因此在电池备份模式下、我们每0.5秒就会听到一次噪声。

有没有办法解决这个问题? 充电器似乎无法处理输入端的任何电容。 我们有一个降压稳压器为充电器的输入供电、该充电器需要输出电容。
理想情况下、充电器 IC 会等待更长的输入电压轨降至 UVLO 电压、而不是仅10毫秒。

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    大家好、Manmeet、

    我已将您的帖子分配给专家、您可以在周末后收到回复。
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    Manmeet、
    我正在研究您的问题。 您是否可以分享您的原理图。 它不必是完整的原理图、但 PMIC、SYS OUT、VBAT 和 VAC IN 周围的部分会非常有用。
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    VAC_IN

    VSYS/VBATT

    从第一个图像中删除了 DC_IN_12V 电压轨(请注意、现在已将其更改为13.6V):

    *注意:我还使用 EVM 对此进行了测试、结果相同(直流工作台电源输出的电容会导致问题、将连接与工作台电源完全断开可消除电容、问题消失)

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    Manmeet、
    明白了、谢谢。 原理图乍一看起来还可以。 我将与芯片设计人员交谈、看看他们有什么反馈。 我会尽快回复您、稍后我会提供更多信息。
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    Manmeet、
    您能否在0.5秒采样期间快速获取 SYS 上的瞬态噪声。
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    对于这些图、我连接了电池。 我最初为系统提供直流输入、然后将其关闭。

    前两幅图显示了 VSYS 轨、交流耦合。 首先放大显示了噪声波形、然后缩小以显示它在0.5s/2Hz

    第3幅图显示了原理图中 DC_IN_12V 网络处充电器的未供电直流输入

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    所有3个图都是交流耦合的。 当直流耦合时、它们都处于~13.5V (DC_IN 电压)
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    Manmeet、
    这非常有帮助。 在0.5秒采样期间、您能否同时对 SYS、BAT、VACS 和 VAC 引脚上的瞬态噪声再进行一个快照。
    我们同意它可能是输入端的额外电容。 我们正在寻找一种可能有助于实现这一点的寄存器调整。 我们需要比较时间来了解首先发生的情况。

    感谢您与我们就此开展合作。 感谢您的耐心等待。
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    系统

    电池

    假期

    VAC

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    这可能更有用:以上所有内容都与 DC_IN_12V 相关

    系统

    电池

    假期

    VAC

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    Manmeet、
    太棒了!谢谢。 我马上回来。
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    Manmeet、
    在与系统工程师讨论该器件后、我们为您提供了一些信息。 此部件设计用于与电源模块配合使用。 创建了 VAC 感测电路来检测是否存在外部电源。
    在 Description (说明)下
    TPS65090A 器件是一款适用于便携式应用的单芯片电源管理 IC、此 IC 包含一个具有电源路径管理功能的电池充电器、此充电器用于一个双或三节锂离子或锂聚合物电池组。 充电器可直接连接到外部墙上适配器。
    这就说明了 VAC 电容的存在导致芯片无法检测电压损耗并保持 VAC 输入开启的原因。 数据表中多次提到由壁式电源供电的情况。 我还想指出的是、SYS 输出旨在为该芯片中的直流/直流转换器和 LDO 供电。 目的是 SYS 在它和负载之间有一个稳压器。 这也解释了您的音频放大器听到0.5s 采样的原因,因为它打算在 SYS 之后有一个稳压器。 所有指示都表明此部件工作正常。
    话虽如此、让我们努力找到一个您可以使用的解决方案。 首先、VAC 输入需要小于6.8uF 的电容(可能更小、可能更大、但您应该能够对此进行测试)、以便能够检测电源的电压损失。 您可以在最高频率下操作输入降压转换器、并重新计算电容、看看是否可以使其接近该值。
    其次、您可以在 TPS54560和 TPS65090之间添加串联肖特基二极管。 二极管将阻止电源电容器充电、VAC 应能够检测电源是否存在。 您将具有正向压降。 一些效率损失、您可能需要升高电压。 您必须查看此选项、看看此选项是否实用。
    接下来、您可以向 SYS 引脚添加更多电容。 我不知道该电容的限制、因为 SYS 引脚是电池和 VAC 输入的输出。 您可能可以滤除0.5秒样本。 RC 或 LC 滤波器或更好的 π 型滤波器。
    请告诉我这是否有帮助。 我还有一个想法。 这是一项更好的工作,但可能会起作用。 我可以帮助您解决这个问题,但我无法证明它是一个解决方案。
    如果您想谈谈其他想法、我很乐意为您提供帮助。
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    感谢您的快速反馈。

    我认为肖特基二极管方法对我们来说是一个很好的解决方案。 我们将对此进行尝试。

    我认为、在数据表中谈论此输入电容限制将会很有用。

    谢谢!

    -Manmeet