[参考译文] TPS61163A：测得电流上的不一致

要添加更多信息，

我刚刚在两个原型上焊接了一个62K 0.1%的电阻器、根据数据表公式配置 TPS61163A、以获取每个通道的20.41 mA。 不过、我在一个原型上测量了17.04 mA、在另一个原型上测量了18.23 mA。

您好、莱茵达

Patrick 今天休了病假、回到办公室后、他会给您反馈意见。

好的。 谢谢。

Lander、您好！

当我回到办公室时、我会向您提供最新信息。

Br

帕特里克

Lander、您好！

在测试期间、您是否捕获了任何波形？

Br

帕特里克

Patrick、您好！

我没有。 我仅使用各种万用表进行电流测量。

但我可以毫无问题地执行这些捕获。 您是否希望查看特定设计？

此致。

Lander、您好！

SW、COMP、IFB1和 IFB2上的电压波形对调试很有帮助。

如果您有电流探头、则电感器电流和 LED 电流也会很好。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

我已附上所请求的示波器捕获结果。 如果您还需要其他代码、请告诉我。

(按顺序：SW、COMP、IFB1、IFB2、IFB1上的电流和 L1上的电流)

此外、明天我将介绍其中一个原型的关键组件、以便使用 LCR 表进行测量。

此致。

Lander、您好！

我不在办公室的商务旅行,会给你的反馈以后。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

我刚刚测量了电路板的关键组件：

• C1、C2和 C3 (UMK107AB7105KA-T、根据提供方)：   分别为894.6nF、899.5nF 和944.3nF @ 10kHz 。
• C4 (CGA3E3X7R1H334KT000N、根据提供方)：32.4nF @ 10kHz 。
• L1 (LQH32PN4R7NN0L、根据供应商)：4.728 µH @ 100kHz 、0.192 Ω 。
• R1：9.988 Ω  

30mA 规格：LED 70mW 1.2V-1.6V 939NM-946nm 1206红外灯(XINGLIGHTXL-3216IRC-940)

如果您需要任何其他数据、请告诉我。

此致。

Lander、您好！

好的、请允许我留出一些时间向您提供反馈。

Br

帕特里克

Lander、您好！

能否减少每个灯串中的 LED 数量？ 由于在一个灯串中包含14个 LED、对于此器件而言、总输出电压可能过高、因此由于 IFBx 上的电压太小、因此无法输出预期的电流。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

我刚刚从电路中移除了各种 LED 并进行了测量：

当每个灯串具有13个 LED 时、完整的灯串电压为16.58V、电流为18.3 mA。
如果每个灯串有12个 LED、则完整灯串电压为15.3V、电流为20.0 mA。

了解这些信息后、是否有办法改进电路、以在20 mA 处支持每串所有14个 LED (16.8–22.4V)？ 可能会使用更高的电感器值？ (我会尝试一下、就像在与 IC 相关的开发板上一样)。

我发现这种行为很奇怪、因为在数据表中有各种图表显示了电路在超过20V 的电压下运行以及每个灯串的20 mA (请参阅图17到20和图2到5)。 此外、我找不到有关电路每个灯串最大电压的任何数据。

此致。

Patrick、您好！

我使用不同的电感器对电路进行了测试、结果如下所示：

- 10 μH 电感器：两个通道都在9 mA 下工作、无论 R1的值如何。

- 6.8 µH 电感:每个通道的最大电流为12 mA。 通过调整 R1可以获得较低的值。

- 4.7 µH 电感:每个通道的最大电流为17.5 mA。 通过调整 R1可以获得较低的值。

- 2.35 µH 电感器(两个4.7 µH 电感器并联):每个通道的最大电流为24 mA。 通过调整 R1可以获得较低的值。

使用2.35 µH 电感器时、电路似乎兼容我们所需的参数(28个 LED @ 20 mA)、但该值对我来说似乎很奇怪、因为数据表中没有对其进行参考。

如果您希望我测试其他配置、请尽管提出来。

此致。

Lander、您好！

您是否尝试过在 ISET 上使用恒定电阻器而不是可调电阻器？

Br

帕特里克

Patrick、您好！

是的、原始示波器捕获结果、测量是使用标准62 kΩ 0.1%电阻进行的。 结果也与使用可变电阻器获得的值一致。

在任何情况下、修整电位器后、我始终会根据情况对电路板进行下电上电、因此结果应与使用固定电阻器相同。

此致。

Lander、您好！

好的、我也来看看我们的 EVM、您还能分享您的布局吗？ 如果您有保密顾虑、可以通过私人消息发送给我。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

我刚才向您发送了一封含有布局的私人邮件。

此致。

Lander、您好！

好的、我会回顾一下并提供反馈。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

在查看数据时、是否可以获取评估板(TPS61163AEVM-564)设计或光绘文件？

此致。

Lander、您好！

我需要在内部检查是否可以提供这些文件、但您可以参阅我们的 EVM 用户指南以了解粗略的布局视图。 我将设置基准测试、稍后会向您提供反馈。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

我们从两家供应商处订购了一批预生产电路板(带有经过测试的2.2 µH 电感器)、因此我们可以评估器件采购以消除器件制造假器件的可能性。

您是否取得了任何成果？

此致。

Lander、您好！

很抱歉迟到、我可以在 EVM 上获得预期的输出电流。 您能否请测量 IC 运行时 ISET 引脚(A1)的实际电压？

Br

帕特里克

Patrick、您好！

在 R3 (与 ISET 相同的网)上测量的压降为1.2248V (使用2.2 µH 电感器)。

我还拍下了 IC 的照片：

你看到什么奇怪的事情吗？

此致。

Lander、您好！

是否在您前面提到的每个条件(不同的 R3值)下测量了 R3的1.2248V？ 想知道它是否会随工作条件的不同而变化。

您是否尝试过更大的输出电容？ 查看布局后、我发现电路板尺寸有点儿关键、因此可能需要相应地调整元件参数。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

此时、我耗尽了可用电路板来执行测试、因为前面的测试是(无意中)破坏性的。

在订购的组装批次送达之前、必须等待1-2周。 我将在您建议的测试到达后执行这些测试。

至于您提到的电路板尺寸、为了添加更多信息、电路几乎不会发热：大约10 °C 高于环境温度。 电路板尺寸是否还有其他因素会影响？

此致。

Lander、您好！

因为元件的放置将受电路板尺寸的限制、比如 SW 覆铜面积有点大、一些布线必须通过过孔穿过内层以连接外部元件、这将会引入一些寄生电感。 我认为更大一点的输出电容可能会有所帮助。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

好的、感谢您的支持、我将使用不同的输出电容值测试电路、然后在我们收到订购的批次时向您提供更新。

此致。

Lander、您好！

已注意、我将等待更新。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

我终于有了一些消息可以和你们分享。 我收到了来自2个不同组装商的2个批次：一个来自欧洲、另一个来自中国(最后一个位于我们购买原型组件的同一站点)。 两个电路板的 BOM 包含的元件值与我在原型设计中对应的值相同(即 L1上的2.2 µH 电感器[这是数据表参数之外的唯一值])。 结果如下：

• 从中国生产的那一批电路板上：大约60%的电路板无可挑剔(每串约为18.5 mA、当温度升高到工作温度时、具有大约0.3 -0.5 mA 的极小漂移)。 通过修改这些工作板的 ISET 电阻、它们可以在每个灯串恒定的20 mA 下运行、而不会出现任何问题(以及在25 mA 周围)。

剩余的40%在电流不足时工作(在12 mA 附近)。 每个电路板都属于这两个类别中的一个、并且看起来稳定、没有中间值(每个灯串的工作电压为18.5 mA 或12 mA)。

• 在来自欧洲的批次(来自高质量组装商、大概来自授权经销商的组件)中、所有电路板都在12 mA 附近工作。 如果我将电感器更改为标准4.7 µH、其中的一些会正常运行(尽管电流漂移到2.5 mA、这对我来说似乎过大)。

我必须说、两个制造商收到了相同的制造文件和 BOM。 尽管欧洲的制造商出于可制造性的原因让我做出了一些小改动(移动了几个焊盘并跟踪了几微米)。

此外、我已经在 C1、C2和 C3上测试了一个有故障(或支持更低电流的电路板)焊接 DLCC/50V 10 µF 电容器。 这样做的结果是、它看起来对灯串的电流没有影响(我还没有测量任何示波器波形)。

只是为了防止你看到任何奇怪的东西,这是两个显微镜捕捉的驱动器。 第一个对应于可正常工作的电路板、第二个对应于在每通道12 mA 条件下工作的电路板。

如果您有兴趣,我可以发送给您每一个批次的一个或两个板供您分析。

非常感谢。

Lander、您好！

实际上、我并不期望我们的 IC 会有如此高的"故障"率、因此这更有可能与应用设计有关。

是的、您可以将板发送到我的站点进行测试。 但首先、 您是否有现场的 EVM 板？ 我认为、首先通过 EVM 测试来检查 IC 性能将有助于我们找出此类问题的根本原因。

Br

帕特里克

Patrick、您好！

我知道如果这种行为与 PCB 的设计缺陷有关,那么同一批次的所有板都应该表现得类似,不是吗?

我已经测量了两个电路板上所有元件的值(正在工作和未工作)、并且我看不到测量值有任何显著差异。 这会将问题限制在电路板公差(由于所有电路板都属于两个明确定义的串式电流值、中间没有测量值)或 IC 上、这似乎不太可能发生。

我还没有排除器件存在假冒的可能性、尤其是因为知名组装商提供的器件不使用2.2 µH 电感器值、该电感器值明显超出了数据表中的推荐规格。

我们没有评估板。 但是、由于无法返工这种类型的封装、我们无法将其用于测试可疑 IC、因此在此时将用处不大。

如果您希望我们发送电路板、请向我发送一份带有您收货地址的 DM。

如果您已用尽所有选项、我们可能需要使用其他驱动器重新设计电路板。

此致。

Lander、您好！

在发货之前、您可以先捕获+VLED 的波形吗？ 由于输出电容器与 GND 引脚不太接近、因此需要查看是否存在任何不稳定的情况。

Br

帕特里克  

Patrick、您好！

很抱歉延迟了、过去几周我们一直很忙。

以下是示波器捕获：

1.不工作电路板 D29引脚上的+VLED：

2.不工作电路板 D1引脚上的+VLED：

3.不工作电路板的 D29引脚上的+VLED、在 D29引脚上添加一个额外的1 µF 电容器：

4.不工作电路板的 D1引脚上的+VLED、在 D29引脚上添加额外的1 µF 电容器：

工作板 D29引脚上的+VLED (1)：

6.工作板 D29引脚上的+VLED (2)：

7.工作板 D1引脚上的+VLED：

此致。

Lander、您好！

感谢您的更新、那么您是否在运行期间测量了 IC 外壳(顶部)温度？

Br

帕特里克

Patrick、您好！

是的、我做到了。 我们在最坏情况下(在40°C 的人工气候室上并封闭在其塑料组件中)测量的最高温度为62°C。

此外、我刚刚拍摄了两个可正常工作和不可工作的电路板的热感图像：

非工作电路板：

工作板：

(全部在22 °C 环境温度下测得)。

此致。

Lander、您好！

我认为、在将电路板发送给我之前、最后需要您检查的是输入电源是否足够好？ 您是否改用了具有更强输出能力的直流电源？

Br

帕特里克

Patrick、您好！

我们使用高端实验室电源在所有情况下测试了电路板。 我刚刚测量了工作和非工作电路的纹波、只是为了检查一下、它大约为30mV (1 MHz 的纹波频率)、我认为这是合理的。

我们决定将 TPS61163A 替换为两个 TPS61165 (每个灯串一个)。 但是、如果您仍然对找出此电路板的问题感兴趣、我们仍然可以向您发送电路板、您也可以要求获取更多信息。

此致。

Lander、您好！

注意到、如果我需要其他信息、我会告诉您。 您是否仍需要确定 TPS61163A 的根本原因？

Br

帕特里克

Patrick、您好！

到目前为止、最好知道问题出在哪里、但由于我们不会用这款芯片生产电路板、所以我们并不严格需要知道。 但是、如果您想进一步调查此问题、我仍可以将板发送给您。

感谢您的观看。