[参考译文] TPS7A25：启动更柔和、多大的串联电阻是可能的？

UVLO 的温度依赖性很好。 当然需要考虑这一点。 VIN 通常在3V 至5V 的范围内、但在启动时、电源预计会突然从0V 上升至2.5V、然后上升至3V。 不清楚到底有多慢。 因此、使用2.5V 阶跃进行测试、得出大约2.3V 的稳态 VIN (在引脚上)。

在我看来、随着对 LDO 何时导通和关断的时序进行更多测量、这可能是一个综合问题：首先、浪涌会降低 VIN (~20us)、但并不会一直降低到 LDO 关断时的电平。 然后 VIN 下降速度较慢、会在另~200us 后关闭 LDO。 我假设该电压下降可能与放在千欧姆电阻器后面的网络上其他电容的充电有关。

在 EN 引脚上放置100nF 似乎没有帮助这种行为。 EN 引脚电压上升得更慢且稳定/不受短 VIN 压降的影响、但 LDO 在这些测量中已经在 V (EN)~0.75V 处开启、因此 VIN 没有更多时间稳定。

问题1：基于它是在 V (EN)~0.75V 时开启的、您是否同意我们不能真正依靠 EN 引脚进行控制？ 我的意思是、如果需要确保在 VIN 稳定之前禁用 LDO、我需要保持 V (EN)<0.4V、直到 VIN 稳定、对吧？

-考虑到关闭 LDO 的不是20us 浪涌本身,但它发生在200us 以后,我现在假设它不一定有助于减缓一个位的浪涌 VOUT 上~10欧姆 ESR(添加一个分立电阻器).
-我们已经添加了尽可能多的电容,我们可以物理地适应 VIN (我们有面积限制),即2x 22 uF。
-我们已经尽可能降低了 VOUT 的输出电容(1uF )。
–如前所述,所有负载电容都低于千欧姆,但也许我们仍然可以通过降低它来提高,现在注意到 VOUT 的缓慢下降正在关闭 LDO。
-我提到我们不能影响240欧姆的情况(电阻器与源串联),但想到它,我们将被允许放置一个电容器在其上,例如1uF (保持物理较小)。 在浪涌仍然导致2/3的 VIN 压降的情况下、我们可以尝试添加这样一个电容器、以查看 LDO 开启后的几微秒内它是否有所帮助。

问题2：我是否正确地认为 LDO 在~200us 后首先关断(而不是在初始下降)？ 我只想确保不是简单地遗漏了一些计时参数、LDO 关闭是在更早触发、并且在这之后仅继续尝试指定的时间。

该图显示了所讨论的节点(EN 处没有100nF)、其中 LDO 在标记为0时开启(并且开始下降)、当 LDO 在标记为1的处达到满载 VOUT 时停止初始下降、在标记2处 LDO 关闭。 可以看到 V (EN)也下降、但即使 V (EN)未下降、在 EN 为100nF 的测量中、LDO 的开/关行为也是相同的。

您好！

对您的问题1：是的、这是正确的。  在 EN 到 GND 之间添加一个非常大的电容器会延迟电压上升一些、但理想情况下、您只希望 EN 引脚上有一个延迟的数字脉冲、以便更好地控制启动。 您是否可以更改分压器以在电池达到更高电压时跳闸 EN 引脚？  我猜在等待这么长的时间方面有一个时间问题、但我想问一下、因为提高 Vin 似乎是这里的关键。

问题2：在我看来、一旦 Vin 降至 UVLO 阈值以下、Vout 就会下降。  我认为此处不是 EN 电压导致的。  为了耗散输出电容器中存储的能量、LDO 输出将根据输出端存在的任何泄漏电流而下降。  我会毫不犹豫地为串联输入电阻添加一个并联电容器-这将与 Cin 形成一个电容分压器、并且它似乎在稳态运行期间会降低 Vin。  

我不确定这些2个22uF 电容器的输入端使用的电容器类型、但您是否注意 Cin 的干钽电容器？  如果使用陶瓷电容器、则可以通过改为干式钽电容器来大幅增大电容。  当然、它们会带来更高的 ESR、但或许您会看到好处、不管怎样？

https://www.digikey.com/en/products/filter/tantalum-capacitors/59?s=N4IgjCBcpgbFoDGUBmBDANgZwKYBoQB7KAbRAGYBOMAVgA4QCq5zGLKAmAFngF0CADgBcoIAMpCATgEsAdgHMQAXwJhKdSghDJI6bPiKkQABhC8VIDsa6bo21JlwFikMmGPGABAFaAYmy4Adh9-JnIQs0ERSBAAVVlpIQB5FABZHDQsAFdJHGUCAFoOLR0pLIMXMhozJQti1200ATRERMJJGqA

如果这无法解决问题、则您可能需要重新考虑240欧姆假设。  频谱上必须是240伏特、还是仅在特定频率下才需要240伏特？  我们是否可以使用铁氧体磁珠或其他东西来产生240欧姆电阻？  

如果这无法让我们得出结论、那么我们可能需要寻找具有外部软启动功能的新 LDO。  但这可能是修改 PCB、因此我等待您提供相关指导。

谢谢。

斯蒂芬

感谢您的所有意见。

我现在已经测试了1)在240欧姆串联输入电阻器上测试了22 μ F 电容器、2)降低了千欧姆电阻器后面的负载电容。 第一个项目似乎没有帮助,而第二个项目似乎已经帮助了一点点,但不是全部。 在同一 VIN 电平附近仍有一些振荡。

我可以考虑改变分压器来实现更高的导通电压。 我们在某些时候会面临的问题是、出于安全原因、应在系统电源出现时立即启用该 LDO。 因此、理想情况下、应该没有中间电压使能。 2.5V 限值源自预计其他安全电子器件将电池连接到 VBAT、我们预计没有实际情况、例如1.5V。 有一个很小的几率可以认为该限值在上升电压/充电时甚至为2.7V 或类似(而对于下降/放电、该限值为2.5V)。 我将研究 VIN 哪些地方需要更详细才能看到该行为。

但是、我仍然担心、即使我设置较高的 EN 电压、它也可能在较低的电压下启用。 例如、我将1/3分频、使 VIN=2.7V 等于 EN=0.9V、我难道看不到 LDO 在2.3V 时仍然导通吗？

我使用的2x22uF 输入电容器是 MLCC。 所有电容均为 MLCC。 高度也是一个限制因素、理想情况下应保持在1mm 以下。

-如果我不得不转向一个具有外部软启动功能的 LDO ,你会建议什么? 我们的主要注意事项是最大输入电压至少为9V、并且占用空间小。 采用与今天不同的封装和尺寸未必是问题。 如果我们必须改变、我们必须改变。 然后、正如您已注意到的、希望从大约2.35V 的 VIN 开始驱动一个1.8V 的小型负载。 由于没有负载步骤、应解决的关键问题是启动问题。

抱歉、理解它听起来就像我说您的方案不符合我的(高度)要求。 根据我提供的信息、他们肯定是很好的建议。 我没提到的是、我需要这些电容器的额定电压与 LDO 的 VIN 相同、因此在实践中为10V。

我真的很感激你的测试. 我真的很高兴听到你有我们所寻求的那种行为。

我现在的下一步计划是使用 TPS7A25的可调版本进行构建、以便能够测试您所做的工作。

-如果使用可调 LDO 并且在上部电阻器上有一个电容器,你认为我可以把输入电容降低一点吗? 我刚刚预见到、ECAD 同事可能会很难安装额外的组件、而且在任何输入电容器上使用较小的软件包可能会有所帮助。

-如果我可以跳过 EN 引脚分压器(而是像您那样将 EN 直接连接到 VIN),那么我们也许可以在不降低输入电容的情况下安装可调版本。 不过、使用该分压器的最初原因是 VOUT 上存在毛刺脉冲(快速开/关)、否则当 VIN 在其斜坡中超过0.9V (启用 LDO、但仍处于 UVLO 状态)时。 我担心瞬发性波动会以不受控制的方式启动/停止我的系统。 我假设您也会看到这种干扰、但这也取决于 VIN 从0V 斜升至2.5V 的速度(返回在观察瞬发性波动时、斜升相当慢)。

谢谢！