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[参考译文] TPS61201:在省电模式下、1.5v 时输入电流意外过高(3x)

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS61201
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/672777/tps61201-unexpectedly-high-3x-input-current-at-1-5v-in-power-save-mode

器件型号:TPS61201

您好!

在某些情况下、我看到 TPS61201从输入中汲取的电流过大的问题。

我将器件置于省电模式(PS =低电平)。

在1.5v 输入下、我看到了问题。

在3.0V 输入时、我不会这样做。

我花了一段时间尝试了解这里发生的情况。  测量结果与我预期的结果相差太远、我假设我做了一些错误、但无法确定它是什么。  如果能提供帮助就更好了!

我的问题似乎与另一个未解决的论坛帖子(链接)非常相似。  我阅读了该帖子以及许多数据表和应用手册、并尝试在此处提供所需的所有详细信息。  请告诉我是否可以提供其他信息。



我只有一个电阻器负载、能够将预期的稳压器输入/输出值与实际值进行比较。



下面我概述了两种测试场景的预期/测量结果

-1.5v 稳压器输入电压、50Ohm 电阻负载

-稳压器的3.0V 输入电压、50Ohm 电阻负载



在这两种情况下、对于50Ohm 负载、我都期望输出电压为3.3V、输出电流为66mA。

在1.5v 电压下、我预计输入电流为~181mA。  但我看到550mA。 这几乎是3倍。

在3.0V 时、我预计输入电流为~90mA、我确实这么做了、所以这是可以的。



我计算期望的方式是:

-总输出电流(3.3V/50Ohm)= 0.066A

-总输出功率(3.3V * 0.066A)= 0.2178W

-稳压器效率为80%时的输入功率=(0.2178 / 0.8)= 0.27225W

- 1.5v 时的输入电流=(0.27225W/1.5v)= 0.1815A = 181mA

- 3.0V 时的输入电流=(0.27225W/3.0V)= 0.0907A = 90mA



我将注意到、在进行测量时、我遵循了"执行精确的 PFM 模式效率测量"(链接)应用手册。

这涉及在稳压器输入端放置一个大电容以进行测量、这产生了可忽略不计的差异、但这并不能解释电流消耗测量与预期之间的较大差异。  如果测量不正确、所示的测量值可能会向上偏离15%、这远低于我看到的将近3倍的误差。 因此、这似乎不是一个解释。



以下是稳压器的接线方式:

对于以下测试、该稳压器与除电源和负载之外的所有其他组件隔离、如后面所述。



上一个论坛上发布的请求是测量 VIN、VOUT、SW、VAUX。

我在下面提供了针对1.5V 和3.0V 情况的说明。

我将 SW 取值为引脚3 (L)。  如果这是错误的、请告诉我。



第一组测量- 1.5v 输入

测量 VIN、VOUT、SW、Vaux。

测量电源电流、负载电流。

I 测得的3个状态:

  • #1 -初始状态、电源开启、稳压器未连接到电源

  • #2 -为稳压器加电、无负载(时间轴为750ms)

  • #3 -将负载连接到稳压器(时间轴为3秒750ms)

状态1:

  • 输入电压 - 1.5v

  • 输出电压- 0v

  • SW  -不适用

  • VAUX -不适用

状态2:

  • 输入电压 - 1.5v

  • 输出电压- 3.3V

  • SW  -(请参阅屏幕截图)

  • VAUX - 3.6V

状态3:

  • 输入电压 - 0.5V

  • 输出电压- 0.9V

  • SW  - 0.3V (平坦)

  • VAUX - 3.1伏

在状态#3中、电源提供550mA、负载电流为18mA。

这与我的期望不符。

以下是示波器上测量值的屏幕截图。

一个视图中的状态#1、#2和#3:

状态1和状态2之间的转换:

状态2和状态3之间的转换:




第二组测量- 3.0V 输入

测量 VIN、VOUT、SW、Vaux。

测量电源电流、负载电流。

I 测得的3个状态:

  • #1 -初始状态、电源开启、稳压器未连接到电源

  • #2 -为稳压器加电、无负载(时间线为500ms)

  • #3 -将负载连接到稳压器(时间轴为3秒250ms)

状态1:

  • VIN - 3.0V

  • 输出电压- 0v

  • SW  -不适用

  • VAUX -不适用

状态2:

  • VIN - 3.0V

  • 输出电压- 3.3V

  • SW  -(请参阅屏幕截图)

  • VAUX - 3.5V

状态3:

  • 输入电压 - 2.9V

  • 输出电压- 3.3V

  • SW  -(请参阅屏幕截图)

  • VAUX - 3.8v

在状态#3中、电源提供87mA、负载电流为62mA。

这符合我的预期。

以下是示波器上测量值的屏幕截图。

一个视图中的状态#1、#2和#3:

状态1和状态2之间的转换:

状态2和状态3之间的转换:



最后的想法

我唯一的另一个挥之不去的想法是、我使用的电感器有某种程度的错误、但我真的不能很好地理解基本原理来进行猜测。

我有一个2.2uF 0603 SMD 电感器、我还尝试用穿孔版本替代该电感器、但没有发现可测量的差异。

我之所以有疑问、是因为我查看了使用 TPS61201的其他一些设计、这些设计使用了尺寸更大、尺寸更大的不同电感器、但仍然是2.2uF。

如果这是我想知道的一个因素,我也会感兴趣的,但我觉得这是在抓握钳子。




谢谢你。



道格

  • 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。
    您使用的电感器的器件型号是多少? 如果电感器过小、则可能会饱和。
    您能否放大 VIN=1.5V 时的波形并与我分享?
  • 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。

    您好、Jasper、

    感谢你的帮助。

    所用电感器 I 的器件型号:CL160808T-2R2K (SMD 多层铁氧体芯片电感器)

    (链接)数据表

    我从该器件的数据表中提取了一些值:

    属性

    电感(uH)

    2.2.

    容差(±%)

    +/- 10%

    Q 最小值

    35.

    测试频率(MHz)

    10.

    SRF (MHz)最小值

    45.

    RDC (Ω)最大值

    1.00

    最大 IDC (mA

    15.

    也许您可以帮助理解、我不太了解电感或电感以外的电感属性如何影响稳压器的运行。



    但是、我注意到 TPS61201的数据表引用了特定的电感器器件型号。

    上面的器件型号不再在慕斯器上提供、但我已经完成了订购一组看起来与 Coilcraft 兼容的器件型号。  我还没有收到或试用过这些文件。

    即:LPS3015-222MRB (鼠 标链接)



    关于在1.5v 上放大、您是否想在该转换点上放大更多内容?

    这是之前有关1.5v 的屏幕截图、其中稳压器已在运行、然后连接负载。

    请确认您正在查找的内容。

    再次感谢您的帮助。



    道格

  • 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。
    请将电感器更改为 LPS3015-222MRB 或类似的功率电感器。 原始电感器似乎用于信号滤波器、而不是用于直流/直流转换器的功率电感器。 它的电流非常小
  • 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。
    谢谢、我将尝试一下。


    道格