[参考译文] TPS2121：当第二个电源输入连接到 MUX 时、输出功率被中断。

您好、Paul、

欢迎使用 e2e！

看起来 IN2在刚启动时有一些过冲。 我看到、您的 OVx 引脚设置为刚好在13V 以上触发、但 IN2具有高达18V 的电压尖峰。 您是否可以在未组装 R80的情况下再次尝试该电路？

谢谢。

帕特里克

Patrick、您好！

感谢您的答复。

我尝试了许多事情,无论是在我张贴之前和之后,试图解决我看到的问题。 其中之一是您建议禁用 OV 检测。 我删除了 R80和 R19以禁用两个通道上的 OV 检测、但遗憾的是、这无法解决问题。

我尝试过的其他东西：

-我修改电路设置 R86为10K 以增加滞后,但我仍然有问题。

-我修改了电路,将 CP2设置为 GND 配置为 VREF 模式,但我仍然有问题。

-我将 PR1上的电阻分压器更改为10K/1K( CP2接地)和 R86 ( ST 反馈)在10K 但我仍然有问题。

-我修改了电路,把 CP2和 PR1都设置为 GND,移除了 R86 ,但我仍然有问题。

-我回到了原来的电路,如上面所示,并在 PR1、CP2、OV1和 OV2的接地端增加了4.7uF 电容器,但我仍然有问题。

为了澄清这一点、我不会在每个热插拔上都看到这个问题。 根据配置的不同、我看到它具有不同的频率度。
例如、当我将4.7uF 电容器添加到 OV1、OV2、PR1和 CP2节点时、它降低了问题的频率、但仍在5个热插拔中按大约1次的时间出现。

我在输出端看到的中断是否与多路复用器的重新启动一致？

此致、

保罗

您好、Paul、

感谢您的详细响应、这有助于调试此问题。

我还想问一点-您提到、当一个输入处于活动状态而另一个输入处于热插拔状态时会发生这种情况(我假设原始输入仍然为高电平)。 您是否仅在 IN1活动/IN2热插拔的情况下测试此项？  如果是、您可以在 IN2处于运行状态且 IN1也热插拔时尝试它吗？

谢谢。

帕特里克

Patrick、您好！

我已经测试了这两种配置(IN1有源/IN2热插拔和 IN2有源/IN1热插拔)、我在这两种情况下都看到了问题。 这是针对我在上面发布的原理图中所示的电路。

作为测试、我今天早些时候修改了电路板、以更改 PR1和 CP2分频器、与您在此处发布的原理图中看到的相同。 我将 PR1分频器更改为44.2K/4.99K、将 CP2分频器更改为47K/4.99K。 电路的其余部分保持不变。 这使得切换/切换电压电平比原始电路更接近12V 的标称 VIN1和 VIN2电平。

这种变化看起来使热插拔在我一直测试的较低负载电流(~400mA)下更加稳健。 在看到此输出负载水平出现问题之前、我可以在 VIN1和 VIN2上进行大量热插 拔-此更改后、可能会在30或40个热插拔中出现1个热插拔问题。

如果我将输出电流增加到~1.2A、我会更频繁地看到该问题、可能每3或4个热插拔1个。 同样、我看到 VIN1或 VIN2热插拔时、另一个 输入端已连接并激活存在问题。

如果您有任何有关测量、测试等方面的建议、可能有助于达到此目的的最底层、我们将不胜感激。

再次感谢、

保罗

您好、Paul、

感谢您提供的信息。 我在您在最初 POST 中发送的波形中看到、热插拔 INX 看起来很稳定、但我之前已经看到、放大切换后、结果是降至 UVLO 阈值以下并复位器件。 该理论支持增加切换电压会使热插拔更加成功、而增加输出电流会使其不太成功。 您能否尝试以较小的时间刻度重复此测试(可能为5us/div、或以适应从切换到 INx 稳定的周期)？ 如果事实证明 INx 降至 UVLO 以下并在切换后立即复位器件、则建议您将每个 输入端的电容增加到输出电容幅度。 这应该会增加输入源的负载瞬态性能。

请告诉我该测试/理论的结果。

谢谢。

帕特里克

Patrick、您好！

再次感谢您的答复。  

我在此处附上了所连接的初级电源的示波器图-测量是在 C11处进行的、C11是在 MUX VIN1引脚上的22uF 电容器。 VIN2已连接、在连接 VIN1后保持稳定。

在已连接 VIN1并保持稳定的情况下、我在 C126处测量了或多或少相同的波形。 如您所见、最大电压为~29V。

连接器引脚的输入端有 TVS 二极管、但在 TVS 之后和 MUX 输入引脚之前有共模扼流圈、如上面的原理图所示。  

我删除了共模扼流器 L3和 L22 (在 R17、R18、R54和 R56上增加0 Ω 电阻器)、以减少输入上的串联电感、并在连接 VIN1和 VIN2时进行相同的测量。 在连接电源适配器时、移除 CM 扼流圈似乎对测量的瞬态有很大影响、如下图所示。 下图是在连接 VIN1与 VIN2已连接且稳定时在 C11处获取的。

尽管移除 CM 扼流圈可大大减少振铃、但我仍然看到某些热插拔上的输出下降。 通过查看波形、您可以看到 VIN1波形 最初达到~15.5V。 在我进行这些测量的电路板上、OV 检测被设置为大约13.5V。

电压高于 OV 检测阈值的~20us 持续时间是否足以触发 OV 电路？

我接下来的步骤是禁用此电路板上的 OV 检测(移除 R19和 R50)、然后查看这是否可以解决问题。 如果可能、我还会尝试向 MUX 输入添加470uF 电容器-这可能会更困难、因为所有元件都是表面贴装的、并且该区域的布局很紧凑。  

我会在第二天或第二天把这些测试的结果告诉你们。

如果您有任何进一步的想法或建议来帮助我从根本上解决这个问题、我们将再次感谢您的参与。

谢谢。此致、

保罗

您好、Paul、

毫无疑问、我们希望输入端避免29V 电压、因为输入端的绝对最大额定值为24V。 此外、在振铃反弹时输入下降至~6V、我们希望避免这种情况、因为大概是在器件已切换之后。

20us 足够了、足以触发 OV 电路-我希望这是根本原因、但看起来不太可能。

是采用原始 PR1/CP2电阻设置还是采用44k/5k + 47k/5k 设置进行的最新测试？ 我建议继续使用.../5k 设置进行测试。

另外、您之前在 PR1/CP2/OVx 上使用4.7uF 电容进行的测试也使我认为这是一种延迟、巧合的是将开关时间延迟到输入稳定。

如果您尚未获取波形、是否也可以在这些测试中包含 ST 引脚？ 它将准确地告诉我们器件何时切换以及它是否进行了多次切换。

谢谢。

帕特里克

Patrick、您好！

最新的波形是在 44k/5k + 47k/5k 设置下获取的。 我的计划是按照您的建议继续使用这些电阻器设置进行测试。

明天我将重复测量并包含 ST 波形。  

再次感谢、

保罗

Patrick、您好！

我拿了一些包括 ST 波形的示波器图。

这些图是在  PR1/CP2上采用44.2k/5k + 47k/5k 设置时绘制的。 移除了 R19和 R50以禁用输入通道上的 OV 检测。 还移除了共模扼流圈(L3和 L22)、以减少我们在将电源施加到大约15.5V 最大值时看到的过冲。

下图显示了在 VIN2已施加且稳定的情况下在 VIN1上施加的功率。 只要施加 VIN1、ST 就会像之前一样变为高电平、输出电压就会下降。 看起来多路复用器在应用 VIN1时选择 VIN1、但重新启动会导致 VOUT 压降。

然后、我根据您的建议、在 VIN1和 VIN2的 GND 上添加了470uF 电容器。 这似乎可以解决此问题。 我在 VIN1和 VIN2上进行了多次连接/断开连接而没有看到问题。

下图 是在输入两端连接470uF 电容器的情况下应用 VIN1 (VIN2已连接且稳定)的情况下的情况。 您可以看到、输入波形上没有振铃。 VOUT 下降~400mV、这不会导致下游直流/直流稳压器出现任何问题。

在我看来、即使在禁用过压检测的情况下、TPS2121也存在输入振铃问题。 添加470uF 电容器可消除此振铃、似乎可以解决问题。 这对您来说似乎是正确的吗？

我的计划是使用返回电路中的共模扼流圈进行测量(出于 EMI 原因、我们希望这些扼流圈安装)、并使用470uF 电容器进行测量、以查看该配置是否稳健。 我会在一天或两天内完成测试后公布测试结果。

再次感谢您对此提供的帮助。

此致、

保罗

Patrick、您好！

抱歉,我有些如何插入第一个情节3次在上一篇文章,不知道我怎么做.

保罗

您好、Paul、

没有问题,为了你将来的知识,我相信如果你愿意的话,答复可以编辑。

在输入端添加470uF 电容器可以实现更清洁的切换。 但我注意到、在您发送的最后一个波形中、即使在 IN1上升之后、ST 引脚也会显示 IN2处于有效状态-因此如果电路在重新添加 CMC 后工作、 我会再次检查以验证器件是否在热插拔后按预期确定源优先级、并在移除每个输入时进行测试以确保没有问题。

谢谢。

帕特里克

Patrick、您好！

我已经花了一些时间在实验室中测试了将470uF 电容器添加到多路复用器输入的 PCB。 我认为该 PCB 没有问题、多路复用器可以正常工作、连接或断开任一电源输入时都没有电路板复位发生。

看起来在 TPS2121输入上添加大电容已经帮我们解决了这个问题。

非常感谢您对此提供的所有帮助、非常感谢。

此致、

保罗