[参考译文] bq20z45-R1：即使充电 FET 关断、也会发生 CFETF 故障

Terry、  

感谢您的评论、下面我用蓝色进行了一些评论、并提供了很多详细信息、如果您有任何问题、请告诉我。

[报价用户="-Terry ]Mike、您好、

好的、我假设您的 picologger 正在捕获您的运算放大器电路的输出、对吧？ 因此、这看起来像是电路板上的真实信号、而不仅仅是在实际电路板级电流为零时报告虚假值的电量监测计。   

[Mike]-是的、我有两个运算放大器测量同一个点、一个增益为50、另一个增益为200 (用于低电流测量)。  在本例中、是的、根据运算放大器、电路板上似乎有一个真实的信号。  但是、正如我先前所说的、在先前测试结束时、该电流在发生永久故障时不存在。  perm 故障发生在测试中大约1026分钟。  我实际上重新生成了下面8/20所示的图。  如果您查看8/20的图形、您会看到测量的电流未显示任何电流尖峰。  实际上、我的低电流(200增益)运算放大器没有报告此电流尖峰、但更高的电流(50增益)确实如此。  以下是电流较高的新图(有关我的读数的更多详细信息、请参阅以下部分)：

下图是相同的测试、不同之处在于我将显示的电流范围减小至最大100mA、然后看看接下来的35分钟。  我所看到内容的总时间轴(不仅在图中、而且由 BQ 和 Pico 日志备份)。  如上所述、我使用2个运算放大器来尝试使用200和50的增益捕获低电流和高电流。  我们的 Picologger 只能升至2500mV、因此使用200增益运算放大器时、仅为2.5A、因此我无法捕获我们的完整充电电流。

1)时间戳5：07：53 AM、BQ 报告在 CFET 导通时为2192mA、电压为16445mV、因此 FET 关断。  时间戳5：07：52和5：07：54处的 Pico 测量值为2455mA 和1853mA (由50增益运算放大器捕获)。  Pico 时间戳5：07：50未在50增益运算放大器上捕获任何内容、但200增益运算放大器达到2500mV 以上(超过2500mA)、因此可能是 CFET 导通时电流脉冲开始。

2)时间戳5：07：55 AM、BQ 报告在 CFET 关闭时为94mA、电压为16254mV。  时间戳5：07：56和5：07：58处的 Pico 测量值为5mA (尽管对于该50增益运算放大器而言、这似乎是最低的、但200gain 1报告的1.7mA)。

3)时间戳5：08：18 AM、BQ 报告 PFstat 更改为20 (CFETF)。  此时报告的电流为78mA、这是在 CFET 被触发关闭后的25秒。  在此期间、BQ 首先在接下来的4秒(2个读数)内测量94mA、然后在触发 PF 之前测量78mA。  时间戳5：08：18处的 Pico 报告了1.7mA 和5.8mA (分别为200增益和50增益)。

4)时间戳5：30：20 AM、BQ 报告0mA、自上述最后一个时间戳以来为77-78mA。  时间戳5：30：20处的 Pico 报告了1.7mA 和5.9mA (分别为200增益和50增益)。

5) 5)从达到0mA 开始、它报告了0mA、直到测试结束、测试结束时间超过49小时。  在测试的剩余时间内、Pico 保持在之前的~1.7mA 和~5.7mA。

**请注意，图形中的灰色区域看起来很嘈杂，这是由于总线争用 MCU 导致 BQ 上的一些错误读数偶尔更新一些信息，您可以看到 PF 保持在20。

测量400uV 电平将导致5m Ω 感应电阻器上报告的电流为80mA。 随着您的运算放大器移至更靠近监测计的位置、现在可以看到这一点、我们认为您可能会在检测电阻滤波器网络的监测计侧注入一些意外的电流。 滤波器网络具有100欧姆电阻器、可将其与感应电阻器隔离、因此通过该滤波器 R 的4uA 电流也会产生400uV 电平。

[Mike]-那么、当 PF 明确时、为什么会立即消失。  这在我的工作台上处于空闲状态、未连接到任何有噪声的电源或任何尝试为其充电的设备。  如果这是在感测电阻的测量仪表侧注入的某种噪声、为什么它在 PF 被清除前会保持如此一致？

如果它是一致的4uA、那么当您清除 PF 并复位时、它不会改变、因此这些操作似乎会触发变化。 当您处于 PF 状态并且正在测量此电流时、是否仍连接17V 充电器电压？ 如果是、在移除充电器电压时它是否会改变读数？

[Mike]-不是的、我没有、它在我的工作台上空闲。  我从外部为3.3V 电源轨供电、以便与 PF 通信并将其清除。  该3.3V 电源轨由 LDO 供电、电源和接地分别连接在 FET 和感应电阻器之后、因此其返回电流不是通过感应电阻器、因此看不到。

如果仍然连接、当您清除 PF 并复位时、我假设 CHG FET 可能会重新导通、对吗？ 因此、开通可能会触发导致该电流的东西。

[Mike]-我假设 CHG FET 重新打开、但现在无法验证、因为该电池组不处于相同的状态。  导通会如何导致该电流？  如果清除 PF 使该电流消失、FET 的开启是否会使该电流消失、因为没有连接到充电器？

您是在实验中使用真实的电池组、还是在电源中生成的电池组？ 如果来自电源、您能否测量从电源流入电路板的电流以及从充电器流入电路板的电流？ 只是为了确保没有"实际"80mA 流过任何地方、这应该很容易测量(不过、测量额外4uA 可能更困难)。

[Mike]-这是一个连接的实际电池、而不是电源。

[Mike]-另一个同时具有 PF 的电池在我的桌子上仍处于空闲状态、与 PF 一起。  我的运算放大器仍然连接在感应电阻器上、并且当前不测量电流。  我可以尝试在不首先从电路板上移除电源的情况下、在靠近 Bq 器件的位置进行测量、但可能会很困难、因为它组装在电池组中并安装在电路板的底部。

测试结束后、情况如何？  您能够在硬件上重新创建类似的故障、您不能吗？

谢谢、

Terry

Terry、

PS、当我之前说过、~1.7mA 和~5.8mA 似乎是运算放大器输出的最低电流时、我的意思是、它可能是 Picologger 可以读取的最小值、以 mV 为单位。 电流根据增益和感应电阻器值进行计算。 因此、现在测试中的两个运算放大器的测量值为1.692mV 和1.441mV、相当于1.692mA 和5.760mA。 希望这能澄清一些问题。

Mike

尊敬的 Mike：

我们再次进行了测试、并找到了一些类似的结果。 我们在 EVM 上看到、当检测到 COV 时、CFET 关闭、当充电器电压大约为17.2V 时、电流保持为0。 但是、当我将充电器移至最高17.4V 时、我会看到电流。 因此、我们将尝试研究是否存在可能导致 EVM 上 CFETF 的电流路径(真正电流约为100mA)。

尊敬的 Mike：

在对电路板进行更多分析后、我们发现 CHG FET 在这些条件下会轻微导通、即使在 PF 之后也能让实际电流流流过它。 这可追溯到 FET 中的栅极泄漏电流、该电流通过串联5.1kOhm 电阻流向我们的器件 CHG 引脚。 电阻器上的 IR 压降提供了足够的 Vgs 来略微导通 FET。 EVM 上的 FET 似乎有一个内部栅极钳位电路来保护它、因此当 FET 上有足够的电压时、钳位将触发并传导电栅极电流。 我不确定这是否与您看到的情况相同、您是否在故障状态下测量了 CHG FET 端子电压？

谢谢、

Terry

Terry、

这听起来像是在发生什么。  解决方案是什么(如果有)？

Dave

切换到泄漏电流较低的 FET 会解决该问题。

我们将尝试找出具有类似尺寸的 FET、看看更换它是否会将其修复到 EVM 上。

BATT/Terry

我相信 Dave 错误地说、这听起来像是在发生什么。  您在上面提到过"您是否在故障状态下测量了 CHG FET 端子电压？"。  我这里有一个电池组、它的 PF、我刚刚直接测量了 CHG FET 上的 VGS、我得到的值大约为-650mV。  看起来有一些"噪声"或底部有一些噪声、从-550mV 降至-630mV。  我拍摄了3张示波器照片(如下所示)来向您展示这一点。  我假设这是 BQ 末端的东西、我将在没有任何接地环路的情况下直接测量 FET 上的引脚、并且我们的所有电路都关闭。  无论如何、-550mV 及更低电压肯定会使该 N 沟道 FET 保持关断状态。

您还提到了"切换到泄漏电流较低的 FET 可以解决问题"。  我不相信该泄漏电流会流经 FET、我们的 FET 具有一个100nA 的栅极漏电流源。

谢谢、

Mike

尊敬的 Mike：

根据数据表、我们的 FET "应该"具有非常低的栅极泄漏电流、但我们测量了流经栅极和器件 CHG 引脚之间串联电阻的~60uA 电流。 由于钳位集成到某些 FET 中、我们的一些同事也会遇到这些栅极电流。 由于串联电阻器上的 IR 压降、我们的 FET 上有一个较小的正 Vgs、您可能没有相同的情况、因为 Vgs 看起来是负的。 我们在看到意外电流流动时测量了这一点、它将消失、Vgs 将较低。

如果您可以将一些电路板发送给我们、以便我们在此处尝试一下、这可能会很好。 您可以断开电池、我们将从电源驱动电池输入。

谢谢、

Terry

Terry、

感谢你的答复。  您能否给 Mike 或我发送一封邮件给我们应该向谁发送 PCBA 以及地址是什么？

谢谢、
David

尊敬的 David：

我将向您发送一份包含发货信息的单独备注。 您还可以为我将布局导出为 pdf 吗？ 现在、我尝试查看您的布局、但无法转换格式以供查看。

谢谢、

Terry

Terry / Batt

我在使用 Picologger 进行测量时、充电器上的另一个电池组出现故障。  该设置旨在测量类似于8/28中结果的电流、更接近 BQ 感应输入、而不是直接穿过感应电阻器。  测试中发生故障的时间约为124分钟、请参见下图。  CHG FET 已在测试中经过~72分钟后关闭。  BQ 在 FET 的这段"关断时间"内即开始测量电流。  与 PicoLogger 相比、未测量电流(Pico 显示为5mA、但如前所述、该运算放大器和设备的标记为0)。  请参阅下图：

谢谢、  

Mike

Terry / Batt

您对我昨天发送的数据有什么意见吗？

您是否收到了今天应交付的 PCBA？

您是否有机会查看提供的光绘文件的 PDF？

谢谢、Mike

尊敬的 Mike：

我们还没有收到电路板-它们通常会被送到中央接收点、然后分布在工厂周围、因此可能会在今天晚些时候或早上出现。

我有你们的 Gerber 文件、现在可以读取它们、尽管我没有深入了解过它们、但我希望我们能够在您的电路板启动并运行时做到这一点。

根据您的数据、至少看起来肯定没有"真实"的电流流动。 您是否知道报告的电流为什么在 PF 时激增至零？ 我假设这可能只是一个零的杂散读数、然后它返回到之前的相同范围。 您是否知道是什么导致报告的电流在124.5左右降至零？ 电量监测计是否自发地完成了此操作、或者您是否可以在该时间内重置器件？

谢谢、

Terry

Terry、

我不确定为什么下拉列表为零、日志记录中可能出现错误？  可能是我们的 MCU 存在总线争用？

请参阅下图、我隐藏了一些我认为不必要的列、以便使其适合屏幕、但黄色是 PFMSTAT 更改为"20"的位置。

谢谢、

Mike

Terry

您是否收到并查看过 PCBA？

谢谢、
Mike

尊敬的 Mike：

是的、我们昨天很晚才收到这些文件、因此我们与它们一起进行了实验。 我们昨天已经没有时间了、今天将更详细地了解这些内容。

谢谢、

Terry

尊敬的 Mike：
我们仍在努力在您的电路板上重现此问题、并将在明天更新您。

全部

这项调查进展如何？  有更新吗？

Mike

Terry、

别忘了、我们还有您在此主题上合并的未结项目：
bq20z45：放电电流后 SOCC 性能故障

你关闭了那个线程、说你认为这两个线程是相关的。 是否有此更新？

Mike

Mike、

我们能够连接到电路板、并重现了我们在 EVM 上看到的类似问题。 您看到的确切问题、我们仍在处理。 我们对电路板的探头确实指示了实际电流。 我们将继续对此进行调查、直至我们为您解决问题。 Terry 将在接下来的几天内旅行、因此我们将在下个星期一为您提供最新信息。

1.您能否共享测试设置和数据？

2.您在哪里测量？  除非 FET 接通、否则我们从未见过电流。

3.目前的行动是什么？  我们需要找到一些分配了日期的解决方案。  这是可行的吗？

此帖子附带了问题。 不知道为什么它被列为一个答案。

我知道 Terry 已经离开了、但我们需要尽可能加快这一速度。  我们已经达成了几种方式，包括提供支持。  您已经看到故障、我们也是如此。  我们不在这里玩指责游戏，我们只是需要一个解决办法，我们几周前就需要它。  我们不关心是我们的故障还是 TI、我们需要解决这个问题。  我们关心的是分辨率。 我们已将电路板发送出去、您已经在本周内完成了。  我们可以在一天之内使电路板发生故障。  您是否需要帮助才能使它们发生故障？  我本来希望这项工作已经完成。  如果没有、您能为我们设定期望吗？

话虽如此：

1.你什么时候希望得到解决？

2.你需要我们做些什么？  自此以来、我们有165个以上的周期、这些周期是从几次故障开始的。  我们是否可以采取行动来提供帮助？

3.有没有办法让这成为你们的优先事项？

尊敬的 David：

我在测试时看到的与我在 EVM 过充时看到的一样。 COV 标志触发、然后 CHG FET 关闭。 一旦发生这种情况、如果我使用源电阻器将充电器电压增加到17.4V 以上、我会看到报告的电流突然尖峰、这实际上是 EVM 上的实际电流。 这将触发 CFETF PF。

此时、我与您的电路板之间唯一的连接是电池1-4和充电器。

Terry 将在周一回来、我实际上将在明天调试更多的事情、以了解可能导致您板上出现问题的原因。

Terry 和我都不想为您拖长这段时间。 这是我们目前的优先事项、我们将尽最大努力为您在下周关闭。

同时、您能否尝试并查看您是否可以重现我看到的相同结果？ 它只涉及将充电器电压从16.8V 扫过至 COV 时、将电流降至0并关闭 CHGFET、然后将电压增大到 PFS 并报告电流。

BATT 感谢您提供的信息。 您是否同时测量电源的电流消耗、以验证它是否真实？ 我对一些事情感到困惑，我无法测量通过感应电阻器实际放置的电流，但您显然是这样，这是正确的吗？ 您是否使用示波器、运算放大器或其他一些电路验证了这一点？ 如果存在电流、它会流过哪里？ 当 FET 关闭时、它必须找到一条通过某个位置的路径。 如果我们讨论的是80mA、正如前面所见、这是很大的泄漏电流。 谢谢 Mike

是的、Mike。 由于我在两端使用 Keithleys、并且两端报告的电流相同、因此这是一个被测量的实际电流。 现在、我遇到的困难是找出电流所采用的路径。 我更倾向于相信我们有类似二极管的行为、因为我看到这次跳闸、电流上升不是线性的。 实际上、我在 EVM 上看到的电流接近300mA、这似乎是合规性受限的。 因此、这是一个非常大的电流。

是否可以共享数据和测试计划？  

我们已经完成了这项感觉像是1000次的测试、从未见过真正的充电电流。  我想尝试做你们所做的工作、或者向我展示数据和测试计划、以确保我们完全了解问题。

David、

是的。 这是设置

在 EVM 上、在1N 至1P、1P 至2P、2P 至3P 和3P 至4P 的电池端子之间连接1k 电阻器。

使用15V/3.15A 将 Keithley 插入1N 和4P 之间。 在通信线路上连接 EV2300/ev2400模块、并将其连接到 PC。

现在、在具有16.8V/3.15A 的 PACK+和 PACK-端子上插入另一个 Keithley

将电压从16.8V 缓慢扫描到17.4V。

您将看到 COV 设置为17.2V、电流降至0、然后随着电压的增加、可以看到 CFETF PF、电流在监测计和 Keithleys 上突然报告80mA。

BATT、

Dave 一直在要求的是数据、而我们似乎没有得到数据。 我们已经向大家介绍了多个测试、页面和文档页面。 我们看不到您的测试返回的相同级别的数据、而只是得到"电流突然报告80mA"。 您的数据在哪里？ 我提出的问题是、由于数据存在冲突、我们尚未在 FET 关闭的情况下显示充电电流。 我发送的最后一段数据显示没有充电电流、而 BQ 日志显示 FET 在随机报告电流之前关断了72分钟(我们的数据显示没有电流流动)。 我的设置是否有问题？ 当然、但是测量了满充电电流和锥形电流、如果存在、我们如何不测量80mA 尖峰？

同样、如果 FET 关断、则会有泄漏电流。 将您的数据与我们的数据进行比较可以告诉我们我们测试计划之间是否存在冲突、或者是否存在多个问题。 例如、当电流在1级和2级保护之间放电时、我们仍有其他 SOCC 故障的未决请求。 您之前提到过、这些都是相关的。 是否有数据说明这些信息的关联方式？

这将大大有助于理解这个问题，以便我们能够共同提出一个解决办法。 请注意、我们目前正在使用此器件设计另一个电池、并希望确保我们能够防止出现任何问题。

您是否认为您仍在顺利解决本周的问题？

Mike

Mike、Dave、

我明白了。 但我们在这里测试的结果没有数据。 我所做的只是插入电路板并调节充电器端的电流和电压、直到触发 COV、然后触发 PF。 我知道它是一个 PF、因为我在寄存器中看到了它。 上周、我收到了来自该偏差的间歇性通信、无法正确记录。

Terry 和我在过去的2天内解决了问题(我们现在有 smbus 通信、直接从 TP31、32连接到监测计)、现在我们有了一个设置、我们可以触发故障、与监测计通信并在需要时重置。 明天、我们将反复尝试触发 COV、并在处理它的同时记录寄存器。

我认为我们非常接近为您确定这一点。

Mike、Dave、

我们已尝试在您的设备上复制此内容。 我们的问题是、一旦我们达到 COV 并且 FET 关闭、通信就会变得非常间歇。 这是因为您的 MC 也在使用相同的 i2c 线路进行通信吗？ 我们在过去2天的日志中发现、COV、OC 和 CHGFET 在两种情况下都关闭、其中一种情况具有保护故障、另一种情况没有故障。 这些设置与您的板附带的设置相同。

我们仍在处理您的问题、但无法在电路板上重现您的问题。 很抱歉、这需要的时间比预期的要长。

e2e.ti.com/.../bq20z45_2D00_R1.zip

BATT、

如果 FET 断开、这些 i2c 线路上的3.3V 上拉电阻会消失、因此无法进行通信。 为了在 FET 关断后继续记录/通信、我们所做的是使用次级3.3V 稳压器。 我们有一个二极管、因此当 FET 导通时、主3.3V 电源轨无法反馈到我们的电路中、但当 FET 关断时、3.3V 电源轨会关断、次级电源为上拉电阻供电。 只要该接地以同一位置为基准、它就应该返回到电源、而不是通过 BQ 器件的感测电阻。

是否有昨天的更新？

Mike

BATT、

您的测试是否有任何更新？

Mike

尊敬的 Mike：

很抱歉、回复延迟- Batt 和我有时单独外出、但我们一直在协调测试和日志记录。 到目前为止、我们尚未将您的问题复制到您的电路板上。 最近发生的唯一奇怪的事情是、一旦器件停止触发/恢复 COV 并使 CHG FET 保持关断、但没有标志表明发生这种情况的原因。 我们最终对其进行了小放电、然后它再次重新启动。 但是、这与您看到的内容是不同的、但我也会与我们的固件团队一起查看、以防它可能提供一些有关两个项目的根本问题的提示。

我们有另一个实验、我们今天设置了不同的激励、让它在周末运行、看看它是否会更幸运地触发 PF。

谢谢、

Terry

Terry、

测试在周末是如何进行的？

Mike

尊敬的 Mike：

我们仍然没有得到任何 PF。  我们查看了日志、但没有看到任何为我们提供更多提示的内容。  我在周末查看日志、似乎我在日志记录时远程访问文件似乎会中断日志记录、因此它在中间停止。  我们昨天再次重新启动了它、今天也将尝试另一个电路板。

我想进一步了解我们如何对此感到失望、将会让您或 David 离线了解更多信息。

谢谢、

Terry

Terry、

您设置的测试参数是什么？ 您是否使用实际的电池组或电阻器来仿真电池？ 我们通过将电压设置为高于1级保护水平约800mV、将电流限制为2或4A、并让其过夜、使其中的许多电池组发生故障。 我的建议是设置尽可能多的运行相同的软件包。 我们最近对此进行了一些测试、发现故障率约为6%。 因此、如果您只使用一个电池组进行此操作、则其故障的可能性非常低、并且它所做的工作都是在越来越多的时间内咀嚼。 在之前的帖子中、您发现这些帖子失败了、因此我不确定自那时以来发生了什么变化。 您从这些失败中得出了什么结论？

我知道您的日志记录有一些问题。 您希望找到什么？ 这些日志可能会告诉您我们提供给您的日志没有告诉您什么？ 两周前、您觉得自己已经接近了、但如果您无法重新创建问题、那么我不确定您是如何得出这一结论的。

我们何时可以通过电话进行头脑风暴和讨论？ 我不知道为什么我们的公司被限制在与 TI 的论坛上来回交流。 如果不了解您的计划、我觉得您可能会走我们已经走了的道路、如果我们能够一起评估所有内容、那将会更有帮助。

Mike