[参考译文] TPS7A8300：TPS7A8300电流限制折返

您好 KQ、

我们没有具有可编程折返电流限制的引脚对引脚器件。 您能告诉我有关您的应用的更多信息吗？ 我们可能能够找到 TPS7A8300或更新版本的 TPS7A83A 适用于您的应用的方法。

您能否提供输入电压、输出电压和输出电流的多通道范围、以便我了解您的电源轨是如何交互的？

非常尊重、
Ryan

您好、Ryan

我使用有源直流负载在受控环境中对其进行了测试、并将电流设置为2A 恒定电流、然后将2A 负载施加的时间以及电源因过热而关闭所需的时间设置为恒定电流。 问题是 TPS7A8300。 无法降低共享的5V VIN。  上述热关断的问题是 VIN 有时也会随输出一同下降、因此它不仅仅是输出 DIP (并在不到100ms 的时间内快速恢复)。这是一个热尖峰不足的问题、我们刚刚错过了20%的裕度。  但关于 TPS7A83A 的可用性、 我们可以在下一个设计或具有更大金属片的更大封装 LDO 上进行切换、以将热量传导出去。  如果仅 VOUT 下降而不影响 VIN、我们就可以、但遗憾的是 VIN 随之下降。 CH1是 VIN、CH2是 VOUT、CH3是我们的负载电源、它将与 VOUT 相同。 正是这个 VIN 随输出一起下降、这是我们的问题所在。

您好 KQ、

很遗憾、您的图片未正确地附加到您的帖子。  从您的其他解释中、似乎您关注的是热关断而不是电流限制。  请注意、当 LDO 进入热关断状态时、导通元件将关闭。  由于负载电流为2A、输出电容器将快速放电、从而使输出电压轨达到 GND。  当 LDO 的结温冷却足够时、LDO 将重新导通。  发生这种情况时、您将看到2A 负载电流和浪涌电流流经 LDO 为输出电容器充电。  

由于您的条件有意允许 TPS7A8300进入热关断状态、因此 LDO 将继续循环进入和退出热关断状态。  为 TPS7A8300供电的上行电源将会将其视为负载瞬态。  您在输入电压中看到的骤降将是上行电源尝试通过 LDO 提供2A 负载和浪涌电流时的负载暂态响应。  您可以通过增大 TPS7A8300的输入电容来减小此下降幅度。  当 LDO 打开时、输入电容器将帮助提供额外的电流、以便为输出电容器充电。

请记住、热关断被视为 LDO 的故障条件。  请注意、在应用的正常工作条件下、结温不会超过125 C。  持续运行到热关断状态将降低 LDO 的可靠性。

请参阅以下内容、了解如何将图像附加到 E2E 论坛：

非常尊重、

Ryan

您好、Ryan

我已经解决了热问题。 现在、在连续电流为2A 时、IC 仅稍微发热、我可以无限提供。  因此、现在这不是问题。  现在、问题是偶尔出现过流限制。 我在板上对其进行了仿真。  如果过流情况未消除、TPS7A8300将在内部转移电流(而不是移除电流)、并且 IC 变得非常热(比 IC 仅发热的过流情况本身产生的热量要热得多)。 我在2.5A 过流负载下进行了仿真。 该 IC 没有折返电流限制、可将输出限制为2A。  [请注意、这是持续过流的最坏情况]。  因此、似乎唯一的可能性是更改为具有相同引脚和更大电流输出能力的较新芯片。 哪个 IC 是引脚对引脚的直接连接、至少3A？  谢谢

我遇到了现场问题、在该 TPS7A8300的 VIN 处、我们通常会遇到尖峰。 在几十到100ms 的短时间内、我们看到 VIN 两倍的巨大尖峰。 然而、在回车间时很难重复、因为负载是脉动、这是平均电流更接近 IC 进入热关断状态的脉冲的偶尔峰值脉冲过流约为3A。 在什么情况下(过流关断或热关断)、我们是否会获得正尖峰(我们的负载是脉动负载、而不是恒定电流)。

您好 KQ、

我很高兴听到您在应用的正常工作条件下解决了您的热问题。  正确的做法是、TPS7A8300的折返电流限制将在电流为3.4A (典型值)之前不会生效。  遗憾的是、在您的故障条件下、您仍会消耗足够的功率以使 LDO 进入热关断状态。

根据 TPS7A8300所使用的封装、您可能能够使用 TPS7A84A 或 TPS7A85A 作为引脚对引脚选项以获得更高的电流； 但是、必须注意的是、切换到其中一个额定电流较高的器件不会解决故障条件下的热问题。  降低进入热关断的风险的唯一方法是降低 LDO 中耗散的功率。

非常尊重、

Ryan

您好、Ryan

我成功地了解了 TPS7A8300的电流输出和电压输入端随机尖峰问题的真实情况。 。 它不会发生热关断或过流(我曾使用直流负载人为创建过流、正如我之前使用直流负载人为创建的条件一样)。 问题在于、 当负载开启时、LDO 的输出电流在几毫秒内出现振铃、但 LDO 的输出电压仍然稳定。 但是，LDO 的输入电压与 LDO 电流输出同时响铃。 这种高上升/下降时间、高电流振铃看起来更像是感应、但负载的电源输出没有任何电感器、而是具有2个低 EST 钽电阻的宽 PCB 走线。 黄色(CH1)线是 TPS7A8300的输出电压。 直接在 TPA7A8300输出端的0.1欧姆电阻器上的大振铃 CH4 (100mV/Amp)电流感应电压、这表明峰值电流 约为2.6A 顶部2波形(CH2、CH3)是 LDO 输入端的电压 (在远离 LDO 输入的某个距离处拾取)。 因此、LDO 消耗的电流似乎是非常大且很短的尖峰、这种情况只会非常随机地发生。 这是负载问题(无线电模块)还是 TPS7A8300问题？  在进行此振铃之前、LDO 的输出电流接近0、因为 LDO 和负载都已关闭。 LDO 具有一个27nF 慢启动电容器、支持10ms 启动。

您好 KQ、

TPS7A8300将提供其负载所需的任何电流(在达到电流限值之前达到最大值)。 因此、如果负载处于开关状态、不稳定的电流可能与负载本身相关。

非常尊重、
Ryan

您好、Ryan

我们已使用外部小型功率模块(TPS54231)更改了 TPS7A8300、但目前为止未观察到尖峰。 因此、我可以通过更改 TPS7A8300轻松地进行确认。 我是否知道与 TPS7A8300引脚对引脚兼容的 LDO 列表？ 这会加快我的搜索速度、鉴于我们选择 TPS7A8300的原因是电路板尺寸限制、因此更改 TPS7A8300对于我们来说是最简单的选择

您好、Kyle / Ryan

实际上、我们发现问题不是电流能力或热问题。 正是负载阶跃电流在振铃(不确定是什么原因导致了这种情况)。 我们需要尝试几十微秒甚至100微秒(不能以 nsec 为单位提供上升时间)的缓慢阶跃负载响应电源。 有什么建议？？ (它用于查看我们是否可以作为快速修复而不是固定负载进行更换)/

您好 KQ、

因此、您认为 LDO 带宽(响应时间)的降低 会导致其行为更好？ 是这样吗？ 这不是我们经常收到的请求、因此我的脑海中没有一个列表、但我已经包含了3A LDO 的搜索结果、并筛选出了一些我可以轻松筛选出的较快的结果。 您可以使用它进一步按应用的关键规格进行筛选、以缩小可能的 LDO 的范围。  

由于您正在寻找较慢的 LDO、因此您可能应该远离该列表中的以下器件：

• TPS7A83
• TPS7A84
• TPS7A85
• TPS7A52
• TPS7A53
• TPS7A54
• TPS757
• TPS758
• TPS744

http://www.ti.com/power-management/linear-regulators-ldo/products.html#p451max=3;4.5&p1128=6;1710&p1498=Catalog

但愿这对您有所帮助。  

Kyle Van Renterghem

应用程序和验证管理器

线性和低压降稳压器

您好、Ryan / Kylie、

我尝试测试了 TPS7A8300的瞬态响应。 我直接在 TPS7A8300的输出端放置一个非常低的 ESR (0.5 Ω、因此并联电阻为0.25 Ω) 1000uF (因此总电流为2000uF)钽电容器。 负载未开启。  TPS7A8300输入为+5V、TPS7A8300的输入端只有一个10uF 的小型钽电容器。 我尝试对波形的行为原因进行分频(启用 TPS7A8300时、上行电压中的小 DIP、当 TPS7A8300 达到设定电压时、会出现骤降和尖峰。  请向我解释尖峰的行为，并将其显示为 TPS7A8300。 我已经降低了输出 CBULK 和输入 CBULK、我只想了解瞬态负载过流器。 似乎最长的缓慢启动时间并不是最好的事情。

我的意思是降低输出 CBULK 并增加 TPS7A8300的输入 CBULK、因此以上内容是为了了解瞬态负载过流器、我希望进一步了解 TPS7A8300互阻抗负载行为的测试。 我注意到、如果负载瞬态上升时间或下降时间过短、尖峰会变得非常糟糕。

您好 KQ、

随着 LDO 输出接近稳压电压、LDO 的输入电流将减小、因为不再存在浪涌电流。  浪涌电流是除用于为输出电容充电的负载电流之外的电流。

电流的这种下降将是相对于上游电源(提供 Vin 的电源)的负载瞬态。  您在 Vin 上看到的纹波似乎是上游电源的负载瞬态响应、这是由于 LDO 在达到稳压输出电压时电流减小而导致的。

瞬态响应越快、瞬态响应就越差。  这是因为控制环路需要一些时间来检测和响应瞬态。

非常尊重、

Ryan

您好、Ryan

感谢您、是的、正如我们已经验证的那样、这是负载瞬态问题。 您是否认为添加更多输入大容量电容低 ESR 钽有助于避免这种尖峰？ 现在 TPS7A8300的输入上已经为1000uF。 或者、我需要更改上游 TPS54531、它似乎不够快？ 对于具有更快瞬态响应的引脚对引脚兼容 TPS54231/TPS54531的任何建议。

在 TPS7A8300输入电压下观察到已知瞬态电压的情况下、如何计算需要输入的 CBulk 电容值、是否有任何应用手册？ 此外、是否可以修改 TPS54531的补偿值、使其具有可能的最大负载瞬态响应？ 最后一个选择是找到 TPS54531的替代器件、从而实现更快的负载瞬态响应。 如果可能、建议我使用引脚 TOPIN 兼容的合适 SOIC8。 因此、我不是固定 TPS7A8300、而是固定替代电源响应或向 TPS7A8300添加更多大容量电容(我不知道2000或假设的输出电容如何影响现有的 TPS54531、这些附加大容量电容可应对负载瞬态)。 谢谢看起来非常接近解决我的问题

您好 KQ、

您系统的最新范围仅显示 TPS7A8300输入轨上的振铃、而不显示 TPS7A8300输出上的振铃。 因此、您已经有足够的输入电容器来实现系统中的稳定输出。 额外的大容量输入电容器不会改善 TPS7A8300性能；但是、它有助于提高系统级性能、例如系统级 PSRR。 这是因为输入电容器将用作 LDO 的预滤波器。

由于您现在对 TPS54531有任何疑问、因此我希望在团队中加入对该器件更熟悉的成员。

非常尊重、
Ryan