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[参考译文] LMZ21700:稳压器 EN 引脚的问题-稳压器不再响应 EN 信号

Guru**** 2473610 points
Other Parts Discussed in Thread: LMZ21700

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/688311/lmz21700-issues-with-regulator-en-pin---regulator-no-longer-responds-to-en-signals

器件型号:LMZ21700

您好!

我正在设计一个使用 LMZ21700从11.1V 锂离子/聚合物电池组产生3.3V 电源电压的设计。 该设计的上一修订版始终 将 LMZ21700的 EN 引脚直接连接到 VIN、因此只要提供有效电压输入、稳压器就会受电。 这在所有测试过程中都很正常。 但是、该设计的最新版本使用 JS102011SAQN SPDT 滑动开关作为开/关开关、其中 VIN 短接至 EN 以开启稳压器、EN 开路(并通过 EN 引脚的内部下拉电阻器拉至 GND)。

以下是最新版本的3.3V 电源的原理图:

使用此电路测试新 PCB 时、此设计未按预期工作。

PCB 1的测试程序:

  • 我首先将开/关开关 SW1置于其默认关断位置、以便将 EN 从内部拉至 GND。
  • 我为 VBAT 连接供电、由于稳压器关闭、因此没有预期的电压输出。
  • 然后、我移除 VBAT 电源、将 SW1切换至 ON 位置、重新连接电源并期望看到3.3V 电压、但没有3.3V 电压;相反、我看到的只是稳压器的~172mV 直流输出。 我已经为板加电多次、但稳压器现在似乎对任一开关位置都没有响应。

在另一个 PCB (以前从未使用过的 PCB)上、我使用以下步骤再次进行了测试:

  • 在为 VBAT 连接供电之前、我改为将 SW1切换到其打开位置(引脚2/3短接)、以验证稳压器最初是否正常工作。 我为 VBAT 连接供电、3.3V 电源工作正常。 当电路板仍然通电时、我将 SW1切换至其关闭位置、以检查稳压器是否会转换至关闭状态、而不会发生任何情况、继续输出3.3V 电压。
  • 然后、我移除了 VBAT 电源、将一个1k 下拉电阻器连接到 SW1的引脚1、以防 EN 引脚上的内部下拉电阻器不够强
  • 然后、我再次将 SW1切换至其打开位置、为电路板供电、并输出3.3V 电压、然后将 SW1切换至关闭位置、稳压器最终关闭。
  • 要查看开关是否会始终开启/关闭稳压器、我先打开 SW1、然后关闭、再重新打开、每次开关位置变化之间间隔~5秒。 在~2秒运行后、稳压器的3.3V 输出突然关闭。 与第一个 PCB 类似、该 PCB 现在仅在导通时输出~172mV 直流电压。

我想知道 、以前是否有人对 LMZ21700上的 EN 引脚有类似的问题、或者是否有人对该问题的发生原因或解决方法提出了建议。

谢谢、

Nicholas

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    Nicholas、您好!

    我已经审阅了您的原理图、在大多数情况下、它遵循数据表第9.2.3.4节中引用的 Vout=3.3V 典型应用。 引起我注意的一件事是 EN 引脚上的100nF 电容器。 原因是什么? 该电容器将存储来自电池输入的电压、即使您手动关闭 SW1以保持 EN 引脚悬空、也仍然保持 EN 引脚为高电平。

    此外、由于您要手动打开/关闭 SW1、这就像热插拔事件。 对于您的电池输入应用、这可能会导致高输入尖峰、通常是输入电源的两倍。 在这种情况下、电压尖峰可能会达到22V 电压尖峰、超出器件的20V 最大输入电压规格。 我建议在输入线路上添加一个47uF 铝电解电容器、以抑制输入电源尖峰。


    此致、
    Jimmy

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    你好、Jimmy、

    感谢您的答复;非常感谢您的帮助。 添加100nF 电容器是为了考虑 SW1上可能发生的任何开关弹跳;我假设开关弹跳会导致稳压器在开关状态稳定时不必要地启动/停止。 EN 引脚上的开关抖动是否会导致稳压器磨损或损坏? 否则、我可以尝试移除电容器 C4。

    这是您就输入尖峰提出的一个很好的观点;我到现在为止从未考虑过这一点。 我不熟悉电池供电应用的输入尖峰。 这是由开关稳压器中使用的电感引起的、还是由电池本身在大多数情况下引起的?

    关于您增加输入端电容的建议、开关模式电池充电器(BQ24105RHLR)的电路中有另一个部分我在上一篇文章中没有看到过;我在下面附加了该电路的一部分。  10uF 电容器 C7 (用于电路的开关模式部分)是否足以实现尖峰抑制、或者您是否建议为 VBAT 网络添加更多电容? PCB 设计的高度受限、因此如果~47uF 电解电容器很可能不适合机械安装;我可能不得不改用钽或陶瓷电容器、以使电路板保持较低的厚度。 此外、添加扼流圈或 TVS 二极管是否适合这种形式的电压浪涌保护?

    谢谢、

    Nicholas

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    Nicholas、您好!

    总之、我认为您遇到的主要问题是 EN 信号不工作。 这是由电容器导致的、该电容器储存足够的电荷并防止您将 EN 引脚拉低。 我建议移除这个100nF 电容器。 关于缓解开关抖动、您可以在 SW1和 EN 引脚之间放置一个分压器。 也许1k 电阻分压器会清理 EN 引脚。

    在大多数电池供电的应用中、电压尖峰是由电池本身引起的、因为它没有很好地调节。 我最初以为 LMZ21700的输入端直接连接到11.1V 锂离子/聚合物电池、但现在我不知道这种情况。 由于您使用的是电池充电器、因此输出电压应调节得足够、不会导致电压尖峰。

    如果布局允许、放置 TVS 二极管肯定会抑制模块输入路径上发生的任何电压尖峰。

    此致、
    Jimmy