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[参考译文] TPS61221:延长 TPS61221的软启动/限制浪涌电流

Guru**** 2473260 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61221, TPS61291

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/682047/tps61221-extending-soft-start-limiting-inrush-current-for-tps61221

器件型号:TPS61221
主题中讨论的其他器件: TPS61291

您好!

我们拥有一个小型低功耗器件、该器件具有低于1GHz 的收发器和 MCU (CC430F5xxx 系列)、可通过纽扣电池(CR2032和/或 CR2450)供电。 该器件大部分时间处于睡眠状态、不需要稳压输出、并且仅在需要稳压轨(主要是射频通信)或电池电压过低而无法延长电池寿命时启用稳压器。 只要稳压器未启用、由于 TPS61221具有直通能力、该器件就直接由纽扣电池供电。

每当我们启用电压调节时、高浪涌电流会由于纽扣电池的高 ESR 而导致电池电压急剧下降、从而导致输出电压随其下降、并导致欠压事件和不稳定行为。 我们已经尝试添加与电池并联的大容量电容器、680uF 电池可以解决此问题、330uF 电池可以将其降低到可接受的水平。 但是、这些大容量电容器比我们在产品中可以容纳的电容器更大、因此我们希望能够将其与一种降低浪涌电流的方法结合在一起。 根据本论坛上先前问题的答案、应用手册 SLVA307B 由于直通功能而不适用于此处。 我们已经对 SLVA307B 中建议的软启动扩展电路进行了一些快速测试、只是为了了解这一点、但它使稳压器脱离了稳定运行状态。

以下是使用和不使用大容量电容器以及软启动扩展电路时的原理图和测量结果:

原理图上标记的探测点处的电压测量:

当将330uF 钽大容量电容器与电池并联焊接时:

原理图上标记的探测点处的电压测量:

最后、在反馈环路中添加了 SLVA307B 的软启动电路的测量:

原理图上标记的探测点处的电压测量:

总之、我们正在寻找一种方法、最好不添加或更改任何 IC、以降低浪涌电流/延长 TPS61221的软启动操作、因此我们可以将其与小型纽扣电池搭配使用、而无需使用过大的大容量电容器。 我们也非常愿意接受关于处理这一问题的其他办法的任何建议。

谢谢!

İsmail μ A

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    该部分的专家将在2天内回复您。
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    MCU 的最大输出电流是多少? 您可以尝试
    将输出电容减小到10uF 或4.7uF。
    2.从电池到 VOUT 的肖特基二极管。
    3.增加输入电容。

    我认为 TPS61291对于这个应用是一个更好的解决方案。
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    谢谢你的回复、我想我在原始帖子中省略了一些重要信息。

    测得的应用电路板最大电流消耗为~30mA。 根据我们的初步测量、启用升压转换器时、最大浪涌电流达到~200mA。

    原理图仅显示了稳压器电路、简而言之、不过稳压器的输出连接到应用电路、其上的总容性负载在稳压器输出电容之上为~60uF。

    增加输入电容器可以显著缓解这一问题、但它们会增加大量容量、因此我主要尝试减小输入端所需的额外电容器的尺寸。

    我将详细介绍 TPS61291、感谢您的建议。 但是、我们在切换到其他器件之前希望使用 TPS61221库存、因此我仍然对这方面的解决方案感兴趣。

    此致、

    İsmail μ A

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    你(们)好
    60uF 输出电容非常大。 是否可以减小输出电容器? 该问题实际上是由为大输出电容器充电引起的。

    顺便说一下、外部软启动电路不工作、因为该电路需要外部反馈电阻器。
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    您好!

    我已经尝试通过从应用板上移除某些器件来将电容负载降低22uF 至~40uF、但是我开始看到启动过冲明显达到3.7V、这高于应用电路运行条件并导致组件发生故障/闩锁。 我将在下面附上测量结果。 老实说、我没有预料到这一点、因为输出电容仍然足够大、您有什么建议吗? 我将更详细地讨论电容负载值、但我想能够了解发生了什么。 我不知道启动过冲是否有合理的外部解决方案。

    原理图:(连接到此负载的电容为~40uF、而原始接线柱的结果为~60uF、当电路由台式机电源供电时、R1用于模拟电池的 ESR)

    稳压器启动行为定期切换时、首次启用时注意3.7V 过冲峰值:

    当放大到启动期间的过冲峰值时:

    谢谢!

    İsmail μ A

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    我以前没有看到这种行为。 您可以共享布局吗? 电感器的器件型号是多少?
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    电感器模型为 Taiyo Yuden NR3015T4R7M、我也在连接下面的稳压器布局。 我们将在单独的电路板上重新进行测量、以确保其不是由故障组件引起的。

    布局:

    谢谢!

    İsmail μ A

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    布局良好。
    请尝试检查您是否可以在另外两个电路板中发现问题。
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    你(们)好
    我关闭了该线程、因为没有反馈。 如果您回复它、它将再次打开。