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[参考译文] TPS54302:下拉和多路复用 EN 引脚

Guru**** 2397445 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54302

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/718447/tps54302-pulled-down-and-multiplexed-en-pin

器件型号:TPS54302

大家好、

我在 TPS54302 DCDC 转换器周围构建电池供电型电路板、并希望使用其硬件 UVLO 功能作为最后一个围栏、以保护电池免受深度放电的影响。
我还需要电路板在关闭时仅消耗一些 uA 电流(电池将保持连接)。

更多信息:

  • 输入:2节锂离子电池(标称值7.4V、最大值 8.4V)至6S (标称值22.2V、最大值 25.2V)
  • 输出:5V、预期电流为500mA - 2A


考虑到以上情况、我在这里向专家提出了2个问题:

  • 首先、简单的一个:我可以使用下拉电阻器来禁用器件吗? 或者它是否是对 GND 的直接短路(使用 NMOS)?
    我想使用 PMOS 切断外部 UVLO 桥上电阻的电源、只将底部电阻器保持在 GND。
    其理念是可以通过不同的代理(uC、锁存按钮、外部控制器等)来控制此 PMOS 以启用转换器、但只有满足 UVLO 条件(由电阻器设置)时、转换器才会启动。
    下面是一个过度简化的"原理图":

    R4和 R5构成 UVLO 电桥、为6s 电池计算出的值(Vstop:16.5V、Vstart:18V)
    R10和 R11是一个简单的分压器、可将电池电压置于微控制器的3.3V 范围内、从而持续进行监控。

    并且有一个有益的副作用:它在关断时几乎消除了流经两个电桥的任何电流泄漏。

    以下是不同电池电压的电阻值、如果有人有兴趣的话:

    R4 R5 VSTART Vstop VEN (最大值) Ir4.5 (最大值)
    226000 Ω μ A Ω μ A 5.968V 5.467伏 1.673V 29.8 µA μ A
    332000 Ω μ A Ω μ A 8.923V 8.175V 1.681V µA μ A
    453000 μ A Ω 49900 Ω 11.973V 10.974V 1.667V µA μ A
    Ω μ A Ω μ A 14.906V 13.658V 1.675V µA μ A
    665000 Ω Ω μ A 17.850V 16.354 V 1.680V µA μ A


  • 现在更复杂的问题:如前所述、可以使用不同的电池、并且必须在没有 UC (未通电)干预的情况下选择匹配电阻分压器。
    由于电池之间存在电压重叠、因此似乎无法在不同电桥之间自动切换:例如、16V 输入可能是充满电的4S、中等充电的5S 或几乎耗尽的6S 电池。
    因此、用户将负责在通过跳线、旋转开关(+模拟多路复用器)等插入电池之前选择正确的值 我未能找到一个既方便用户又少部件数量的令人满意的解决方案。
    我的最佳选择是直接控制2个模拟多路复用器的旋转开关(仅显示了2S 和6S 以简化"原理图"):

    两个 Muxs 均由同一旋转开关控制。
    我看到的唯一问题是所有电阻器均已连接、消耗的电流远高于所需电流... 但我想我可以使用几个额外的 mA 电流。
    是否有实现我想要但我没有想到的最佳方法? (可能是2个 mos 数组?)

  • 奖励问题(每个人都喜欢奖励问题):如何增加进入 uC 的电阻分压器的偏移范围?
    例如、对于6S 电池:@25.2V、OUT = 3.3V 但@16.5V、OUT = 2.16V:我失去了近2/3的 uC ADC 分辨率...
    理想情况下、当电池电量耗尽(16.5V)时、最好处于0V。

感谢那些愿意花一些时间回答的人:)

如果需要、我可以提供更多信息、我只是尝试不使线程饱和、并产生一些不必要的噪声。
例如、我使用 PMOS、以便未上电的外部板上的用户可以通过将按钮置于 GND 来启动转换器。

  • 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 Guillaume、

    1.是的、可以使用下拉电阻器来禁用器件。 但值不应太大。
    2.我认为您可以使用一个底部电阻器和一个上部电阻器来控制 EN、这可以解决问题"我看到的唯一问题是所有电阻器都已连接、消耗的电流远远大于所需电流"。

    肖恩
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    您好、Shawn、

    感谢您的快速回复。

    我编辑了我的第一个帖子、因为缺少原理图、并且阵列发布了2次...

    关于您的答案:

    1. "是的、您可以使用下拉电阻器来禁用器件"
      真是个好消息!
      "但值不应太大"
      什么值可以被认为太大?
      问题是底部电阻器(R5)值由数据表中的 UVLO 公式强制计算。 对于我的应用、最小值为47k500、最大值为56k200。 这是太大了吗?
    2. 是的、这会更好。 但我找不到方法来调整数据表中的公式1和2、以使用单值电阻器 R4或 R5。 R4取决于 Vstart 和 Vstop、因此它不能设置为单个值、R5取决于 R4和 Vstop...

    再次感谢、
    纪尧姆

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    您好 Guillaume、

    如果您使用公式计算该值、这是很好的。 如果您只想使用一个电阻器来下拉 EN 电压、则由于内部电流源、电阻器不应太大。 或 EN 电压将高于 EN UVLO。

    肖恩。