背景
在设计具有两个或多个输入源的电源路径时、不仅必须能够决定何时从一个输入切换到另一个输入、 而且还会阻止电流从有源源流向无源源、以防止在功耗是复杂资源时在输入之间短路或产生不必要的电流消耗。 此外、为了保护上游组件和源免受过压条件或过大灌电流的影响、必须确保输出端的任何电压源(无论是否出于预期目的)都不会向输入源提供电流。
这正是 TI 电源多路复用器的反向电流阻断(RCB)功能的优势所在– 如果 VOUT > VINx (有源电源、称为 VINx)、TPS2121、TPS2116、TPS2117等器件可以独立阻断在两个通道上从输出端到输入端的电流。 或者手动选择执行该操作。 这些器件通过在输出电压比输入电压高一定的量时阻断反向电流来保护输入源免受较高电压或输出短路的影响-例如、 如果 VOUT 比 VINx 高42mV (典型值)、TPS2117将激活 RCB。
期号
但是、一些设计人员可能会发现、即使 VOUT 具有电压源或高电容、并且 VINx 未通电、RCB 也不会激活、VOUT 会将 VINx 拉至其电压。 这可能是因为 VINx 是浮动的或具有低接地导通路径、因此可将其视为悬空、原因可能是输入未连接、无法灌入电流的电压源或焊接元件不当。
如果 VINx 悬空或具有高接地电阻、则从电源多路复用器和 VOUT 网络的角度来看、它本质上是开路、并且没有足够的电流在 VOUT 和 VINx 之间强制产生巨大的电压差。 电源多路复用器认为这种情况与 VINx 在无负载的情况下为 VOUT 供电时相同–在这两种情况下、VINx FET 上的压降都非常接近0V、并且器件将继续在 VINx 和 VOUT 之间导通。
我可以对此做些什么？
例如、假设我们在支持无线电的数据收集系统中使用了 TPS2117、 系统具有三种工作状态：一种是通过无线电传输数据的高功耗模式、另一种是为 MCU、传感器和闪存供电的中等功耗模式、另一种是为关键传感器供电的低功耗模式、仅在发生重大数据事件时才唤醒 MCU。 该系统使用单节3.4V 锂离子电池。
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输入电压1 |
3.3V |
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引脚1 |
100 μ F |
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输入电压2 |
1.8V |
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引脚2 |
100 μ F |
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输出电容 |
300 μ F |
系统按照图1所示进行设置：
当系统从中等功耗模式切换到高功耗模式时、电池会将 TPS2117 IN1保持在3.4V、而升压转换器会将输出变为5V、并且器件的 RCB 会快速激活。 然而、当系统从低功耗模式切换到高功率模式时、可能会出现问题、因为大多数 LDO 无法灌入电流。 在这种情况下、LDO 输出端将有5V 的电压、这可能会损坏它、因为大多数低压 LDO 具有4.1V 的绝对最大电压。 因此，需要采取措施以强制 RCB 在这种状态下激活。 部分选项包括：
- 选择额定电压更高的 LDO。 这会增加系统成本、从而导致其他规格受到影响。
- 选择具有过压关断和集成输出放电功能的 LDO。 这会增加系统的成本、但成本可能更低并且与电压更高的 LDO 相比具有更好的规格。
- 在 LDO 输出端与地之间放置一个阈值电压大于1.8V 但小于5V 的 FET。 当激活5V 升压功能时、这会将 IN2引脚拉至接地并激活 RCB。
- IN2上的电容。 在为 RCB 激活电容充电时、这可以使 IN2保持足够低的值。
- 找到另一种方法来确保 IN2具有清晰的下拉电阻器、可连接到有源输入电压或接地。
- 单击页面右上角的红色按钮、在 e2e 论坛上发布新问题。
尽情享受设计的快乐！
