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[参考译文] BQ25606:将 USB 插入 BQ25606后、TPS63070电源不稳定

Guru**** 2483985 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS63070, BQ25606

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/696925/bq25606-unstable-power-with-tps63070-after-plugging-usb-to-bq25606

器件型号:BQ25606
主题中讨论的其他器件:TPS63070

您好!

我们目前正在测试一个原型、USB 充电器有一些问题。

起初、一切看起来都很完美、电池是使用 USB 充电的、PCB 是使用电池电源供电运行的。 但有一次、我们插入 USB 20分钟(为电池充电)、当我们发现电池连接器很热时、将其拔下、此后、PCB 将无法工作。

我们在+VBAT/-VBAT 上插入了4V 电源、而不是电池、并且电源的显示屏在0和4V 之间持续切换。 我在示波器上检查了充电器的输出、看起来充电器尝试启动、失败、然后在100ms 后再次尝试(我将尝试附加图片)。 再说一次、该 PCB 在问题发生之前确实运行良好。

这是通过 USB 充电后出现此问题的第二个 PCB。 我们可以做些什么来调试问题的根源?

谢谢、

Fred

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    这是连接到4V 电源时的充电器输出图片。

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    我切断了将 V_CHARGE_OUT 连接到降压/升压输入(TPS63070)的迹线、并将我们的电源直接连接到 TPS63070、显然短路了。 我在充电器的输入端重新施加了4V 电压、其输出也是干净的4V 电压、因此充电器似乎在发挥作用(进入过流保护)。

    现在、我需要调试 TPS63070失败的原因。 我是否应该更改本次讨论的论坛(如果可能)?
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    是的、您应更改标题以反映 TPS63070、以便相关的 TI 专家为您提供帮助。
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    问题似乎最终是 BQ25606。

    我们发现 SYS 和 GND 之间存在7.5欧姆的短路。 请注意、SYS 引脚连接到 TPS63070的 VIN。

    我从电路上未焊接 TPS63070、但仍然存在短路。
    我对 SYS 线路上的每个去耦电容器进行了解焊、但仍然存在短路。
    我在 SYS 和 SW 之间未焊接电感器、短路消失了、但短路现在在 SW 和 GND 之间。
    我在 SW 和 BTST 之间未焊接47nF、短接肯定在 SW 和 GND 之间。
    我解焊了 BQ25606、短接消失了。

    查看数据表、这意味着内部 LSFET Q3短接至 PGND。

    我们现在有3个电路板存在此问题、其中一个电路板甚至在未连接 USB 的情况下也出现了此问题。 对于该特定的电路板、短路电阻为2欧姆、而不是7.5欧姆。

    这可能是什么原因? 我们使用了数据表(BQ25606和 TPS63070)中的建议电路。

    附注:我们在 VBUS 上有一个5.5V TVS 二极管。

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    我刚刚注意到、数据表显示 OTG 引脚 mus 不能悬空、这正是我们在 PCB 上所做的。 这会产生什么问题? 如果我们不使用 USB OTG、应该将其连接到 GND 吗?
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    您好!

    关于 OTG 引脚悬空、主要问题是引脚的未定义状态可能会触发意外强制器件进入 OTG 模式。

    但是、我最好奇的是导致器件短路的初始测试条件。

    您说过、在某一点、您应用了一个 USB 源、持续20分钟、然后回来、IC 可能会因短路而变热。 您当时是否有关于电池电压的详细信息?

    更重要的是、我想看到您产品的启动波形、其中显示了 SYS 电压、VBUS 电压、SW 电压波形、以及 SYS 电流或 VBUS 电流。 这有助于识别启动时的任何问题。 在充电器上看到这些相同的波形也是有益的、但当 TPS63070存在或打开时。


    此致、
    Joel H
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    BQ25606是一款工作输入电压高达13.5V 的高压器件。 Q3电压损坏不太可能。 您认为它是短时间焊接吗?

    OTG 在不使用时应连接到 GNG。

    您能否检查取出的 IC 上的 SW 和 GND 是否短路?
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    您好!

    我不认为这是焊料短路、因为在 USB 问题发生之前、两个 PCB 都可以正常工作。 此外、短路为2-7欧姆、而不是0欧姆。

    我将使 OTG 引脚接地。

    取出的 IC 实际上已损坏、我无法解焊接地垫。

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    对于在不插入 USB 的情况下发生故障的 PCB、我们仅使用外部电源在+VBAT/-VBAT 处施加4V 电压。 然后、我们看到电源上的电压在变化、因此我们停止使用该 PCB。

    对于20分钟后出现故障的 PCB:

    我们有5个 LED 指示电池的大致充电状态(0-20%、21-40%、41-60%、61-80%、80-100%)。 在插入 USB 之前、电池位于第4个 LED (61-80%)。 USB 充电20分钟后、5个 LED 亮起(80-100%)。 拔下 USB 插头后、只有2个 LED 保持亮起(21-40%)、但这也意味着微控制器仍在运行(LED 通过固件进行控制)。 然后、我们拔下电池、并观察到连接器过热。 之后、我们插入了外部电源而不是电池、我们观察到电源短路(电源上的电压显示正在振荡)。 昨天发现这是因为充电器的 Q3出现故障。

    对于您想要的曲线、我有两条曲线:

    1 - 100us/div;通道1 (红色)= V_SYS、1V/div、通道2 (黄色)= USB 连接上的 VBUS、1V/div

    2 - 100us/div;通道1 (红色)= VBUS 电流(在0.12 Ω 的 Rsense 上)、200mV/div、通道2 (黄色) VBUS (在 USB 连接上)、1V/div

    在第一条曲线上、您可以看到 VSYS 在连接 USB 时的峰值为~320mV。

    在第二条曲线上、插入 USB 时、您可以看到电涌。 Rsense 为120m Ω、刻度为200mV/分频、可提供5.6安的峰值电流! 这是正常的吗? 我们的 ILIM 电阻器为536欧姆、其电流限值应为478/536 = 891mA、ICHG 电阻器为680欧姆、应为677/680 = 996mA。

    现在、电路板上有一个 IC、我们仅在检测到 USB 连接时为其供电、因为它会消耗相当多的电量。 对于上面的曲线、我没有为 IC 供电。 然后、我尝试了相同的测试、但通过 USB 连接为 IC 供电、充电器再次出现故障。 BQ25606是否会因 IC 所需的额外电流以及 USB 连接上的突然浪涌电流而烧坏? 我没有用于此测试的曲线、因为我的示波器没有触发。

    现在,最后一次测试中发生的情况的详细信息:

    1 - PCB 正常运行、连接电池、5个 LED 亮起(80-100%充电状态)

    2 - USB 已连接

    3 -其他 IC 已通电

    4 - LED 数量下降至2 (21-40%)

    5 - PCB 仍在运行

    6 -拔下电池、注意到连接器很热

    7 -测试 SYS 和 GND 之间是否短路、没有

    8 -等待一点、然后插入电源而不是电池

    9 -电源的显示屏变得疯狂、PCB 未通电、拔下电源

    10 -测试 SYS 和 GND 之间是否短路、两者之间现在存在4.5欧姆。

    希望这可以帮助您诊断我的问题。

    谢谢、祝您愉快、

    Fred

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    您好、Fred、

    我查看了您的两个波形、我不明白为什么 VBUS 波形存在差异。 您在波形1和2之间添加的内容看起来都是感应电阻器、但出于某种原因、VBUS 在波形2中的输入电压上具有较小的400mV 尖峰。 您的两种测试设置之间是否还有其他不同之处?

    其次、这两个波形都是在未损坏的电路板上获得的吗? 我认为第二个波形看起来像流入电容器而不是充电器的浪涌电流、但相对于电容、脉冲持续相当长的时间。  

    此外、在这里查看 SW 节点将非常有用、可以查看充电器是否完全切换。  

    关于电池容量的 LED 指示:如何确定电池容量? 换言之、从电池获取的测量值表示该百分比? LED 是串联还是并联?

    在上一次测试中、您提到电池充电@ 80%至100%、另一个 IC 在检测到 USB 输入后通电。 该 IC 消耗多少电流? 它是否连接到降压/升压器件?

    此致、

    Joel H

  • 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、Joel、

    我向您发送了一封私人邮件