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[参考译文] LM4132-Q1:LM4132-3.3V 基准可在加电期间在输出端产生高达4.0V 的电压!

Guru**** 666710 points
Other Parts Discussed in Thread: LM4132, REF1933, REF3433, REF3033, REF3133, REF2033, TLE2062
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/653035/lm4132-q1-lm4132-3-3v-reference-produces-up-to-4-0v-at-the-output-during-power-up

器件型号:LM4132-Q1
主题中讨论的其他器件:LM4132REF1933REF3433REF3033REF3133REF2033TLE2062

大家好、

我被果味和烦恼:当由5V 电源(电源变压器、整流器、存储电容器、LM7805)供电时、LM4132-Q1-3.3V 基准在输出端产生高达4.0V 的电压。 当5V 快速上升时、这是没有问题的。 但是、当加电持续时间长达10msec 时、这是一个问题、在输出电压稳定至5V 之前、LM7805的输出端可以看到典型的100Hz 整流器充电上升。 然后、LM4132的输出电压似乎与输入电压保持联系、并上升和上升... 有时甚至达到4.0V、输出电压显示为平稳的平台、就像输出在内部被齐纳钳位到4、0V 一样。

这种行为可以在输入和输出端的各种去耦以及各种负载下看到。 它仅与输入电压上升的时序有关。

我很生气、因为我无法在数据表中看到有关这种奇怪性能的任何信息。 或者、我应该在线路之间读取数据吗? 我是否只会因为数据表中没有显示上电图而出现奇怪的行为?

我的问题是、我必须为 LM4132输出端的电路供电、该电路只能承受4.0V (绝对最大额定值)。 那么、如何继续呢? LM4132的输出电压是否有任何限制? 或者、我是否必须期望更高的电压超过4.0V? 或者、我能否依靠隐藏的内部齐纳钳位电压达到4.0V?

还是更好地切换到另一个基准、如 REF1933? 该基准是否显示了我可以信任的输出电压限制? 或者、是否有一组新的未记录的意外等待我??

Kai  

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    尊敬的 Kai:

    这是一种有趣的行为。 假期后、我需要在工作台上测试这一点、看看是否可以复制。 目前、我唯一可以建议的是使用更大的 Cin 电容、并确保按照第8.2.1.2节的规定、Cin > Cload。
    您能告诉我有关您的应用的更多信息吗?
    您有原理图吗?
    这是汽车应用吗?

    -Marcoo
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    感谢您的快速响应、亲爱的 Marcoo!

    现在、电路仅存在于工作台上。 由电源变压器、整流器和存储电容供电的简单 LM7805的输出连接到 LM4132-Q1-3.3V 的"Vin"输入端。 "EN"输入直接连接到"Vin"。 在"Vref"输出端、有一个纯阻性负载、其拉电流不超过20mA。 我在0...20mA 的所有负载和各种 CIN/CLoad 组合下测试了该方案、严格遵循数据表建议。 我甚至检查了几个不同的 LM4132。 但始终保持相同的行为:在 LM4132输出端随机发生过冲、高达4、0V。

    模拟器件中的竞争参考 ADR3525产品说明书。 第18页、共页

    www.analogue.com/.../ADR3525_3530_3533_3540_3550.pdf

    有一个有趣的注释、介绍了在缓慢上升输入电压期间报告过冲和瞬态异常的"Vin 压摆率注意事项"。 我想我会遇到非常类似的事情...

    下面是我为您准备的示波器图。 上行显示了 LM4132的输入电压、下行显示了"Vref"输出。 如前所述、LM4132的输出电压似乎与输入电压保持一致、上升和上升、但从未超过4.0V。 似乎有一个内部齐纳钳位...  

    我之所以采用 Q1版本的 LM4132、是因为我们打算从基准中上拉至20mA。 因此、我们希望有一个位余量。 今天我知道、我们的负载仅消耗最大15mA 的电流、因此如果 REF1933更适合、我们可以采用它...

    LM4132的此应用不是汽车传感器、而是工业传感器。

    Kai

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    或参阅 TI REF3433数据表中的第10.2.2.3节:

    10.2.2.3 VIN 压摆率注意事项
    在输入电压信号缓慢上升的应用中、基准表现出过冲或其他瞬态
    出现在输出上的异常。 这些现象在关断期间也会作为内部电路出现
    功率损耗。
    为了避免这种情况、请确保输入电压波形的上升和下降压摆率都接近
    6 V/ms。

    Kai

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    同时,我对 REF3033作了一些评价。 随着输入电压缓慢上升、输出端没有过冲、但随着输入电压快速上升、负载电容很少、数据表中提到了这一点。 即使使用100nF_X7R、也会产生过冲:

    但过冲2µ2消失(<50mV)、此时 Δ V _X7R_0805:

    在以下波形图中、您可以看到缓慢上升输入电压的行为、同样也可以看到2µ2 μ_X7R_0805:

    无过冲! 输出信号与输入信号之间没有粘滞、如 LM4132所示!

    (为了在尽可能多的上电时检查运行状态、我没有等待输入电压稳定在0V、然后再上电。 但这没有什么不同。)

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    尊敬的 Kai:

    我还没有在实验室中测试这些器件是否出现过冲、但似乎您找到了一个很好的替代产品。 LM4132和 REF30xx 等大多数器件系列采用不同的架构、因此有必要采用不同的过冲。 除了15mA 电流之外、您还需要满足特定的精度/温度系数要求吗?

    -Marcoo
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    您好、Marcoo、

    感谢您的回答!

    初始精度不是什么问题、而是温度系数。 REF3033的最大值为60ppm/°C、有点高。 因此、我也要检查 REF3133和 REF1933。

    在下图中、您可以看到 REF3133在输入电压快速上升时的行为。 输出端的负载电容为 2µ2 Ω_X7R_0805:

    还有3、8V...3、9V 的过冲! 也存在导通延迟、如数据表中所述。 值得注意的是、当负载电容变为零时、过冲消失。 不过、数据表中也提到了这一点。

    现在、我要检查 REF1933……

    Kai

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    那么、这里是 REF1933上的测量值。 趋稳行为是理想的、如下图所示:

    快速上升输入电压:

    和缓慢上升输入电压:

    所有图均使用2µ2 μ F _X7R_0805的负载电容绘制。

    有趣的是:输入电压不会达到1.8V! 在2.0V 电压下、REF1933的电流消耗具有2.8mA 的极端峰值、比标准输入电压下的正常电源电流高七倍! 这种行为非常尖锐和突然、可能会在某些应用中导致不稳定(例如、具有高源阻抗的电源)。 数据表中未提及此异常。

    REF3033和 REF3133也有这种电流消耗异常、但其形式要小得多、因为增加量仅为100µA μ A。 REF3133的数据表显示了该行为的波形图。

    Kai

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    尊敬的 Kai:

    我的测试与您的测试一致、LM4132确实具有过冲、可以使用电容器将过冲降至最低、但它仍然存在。 我会说 REF1933和 REF2033没有您测试过的过冲。
    如果输出负载接通并尝试消耗所有功率、REF1933的2.8mA 可能来自输出负载。

    是否可以在输出端放置 RC 滤波器+缓冲器以最大程度地减小过冲?

    -Marcoo
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    您好、Marcoo、

    在输出端没有任何负载的情况下测量了 REF1933的2.8mA 电流消耗! 仅2µ2 μ F _X7R_0805负载电容。 也不是该电容器的充电电流、因为测量结果是纯直流电。 我非常缓慢地增加了输入电压、以便能够捕获可能的峰值。

    RC 滤波器+缓冲器解决方案是我们现有产品中的解决方案。 :-)有一个 ADR02 + TLE2062,由+/-15V 供电,用2µ2 μ F 负载电容驱动5V/25mA 负载。 遗憾的是、由于必要的相位超前补偿、该驱动器自身会产生过冲。 现在、我们对我们的产品进行修订。 5V/25mA 负载变为3.3V/15mA 负载、负载电容为2µ2 μ F 10µ μ F。 该负载将由+5V 电源供电。 由于布板空间和电流消耗现在至关重要、我尝试避免使用额外的缓冲器、并认为3.3V 电压基准应该足够了。

    我认为我将采用 REF3033。

    我有点惊讶、数据表中没有提到 LM4132的4.0V 过冲或 REF1933的2.8mA 电源电流峰值等重要事实...

    我想说问题现在已经解决了吗?

    感谢您的支持!

    Kai