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[参考译文] TPS65217：通过交流输入为 TPS65217C 供电会提供错误的 SCL、SDA 和 LDO4输出

admin
Guru**** 1624165 points
Other Parts Discussed in Thread: AM3358, TPS65217
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1322893/tps65217-powering-tps65217c-through-ac-input-gives-errant-scl-sda-and-ldo4-output

器件型号：TPS65217
主题中讨论的其他器件：AM3358、

我们在我们开发的 BeagleBone Black 克隆上使用 TPS65217C 生成电压。 该板装配了标记为"TI 321 A1VP G4"的 TPS65217C。 I2C0 SCL 和 SDA 连接在 TPS65217C 和 AM3358之间、并通过1.8k Ω 电阻器上拉至3.3伏。 SYS1和 SYS2输出短接在一起。 该电路板由交流/直流电源适配器(Meanwell GST18U05)供电、该适配器可为 TPS65217C 的交流引脚提供5.13V 电压。

在为 AC 引脚供电后、TPS65217C 上的多个引脚显示错误电压。 我们分别看到 I2C0 SCL 和 SDA 引脚的电压为5.06V 和0.10V。 此外、LDO4引脚的测量值为4.09V。这些误差电压影响 Sitara AM3358的运行、该引脚具有标记"34A383W GI 962B ZCZ "(某些 GPIO 表现出不稳定行为)。 除了 TPS65217C 本身、我们的电路板上没有其他5V 电源。 我们得出结论、I2C0 SCL 被该芯片短接至5伏。

在我们测试的所有4个电路板上、此行为是一致的。 但是、在同一生产环境中由 TPS65217C 的 USB 引脚(而不是 AC 引脚)供电的其他相同电路板不会出现这些电压问题。 此外、当通过 USB 或交流引脚供电时、前一批填充了标记为"TI831AEC4 G4"的 TPS65217C 克隆板(具有否则相同的电路板布局和 BOM)不会显示这些错误电压。 我们装有标记为"TI621CHD3 G4"的 TPS65217C 的修订版 C BeagleBone Black 板也是如此。

我们尚未看到任何器件勘误表、对于标有"TI 321 A1VP G4"的 TPS65217C、这可以解释这种行为。 期待收到关于这个问题的反馈，谢谢。

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    TI__Guru**** 1624165 points
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    大家好、Jackson：

    该应用是否不使用电池？ 您能否查看下面的应用手册和主题、看看这是否描述了您可能看到的内容？

    https://www.ti.com/lit/an/slva901/slva901.pdf 

    https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/651787/tps65217-vldo4-is-1v-at-shutdown-with-and-without-battery-how-to-bring-it-down-to-logic-low/2394859#2394859

    此致、

    马特

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    TI__Guru**** 1624165 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Matt、

    感谢您提供这些建议。 我们克隆的 BBB 板 不使用电池、并且 PMIC 原理图与 BBB 完全相同。 因此、我们尝试了应用手册中的建议(具体来说、我们有2.1例 A：无电池的非理想 TPS65217应用、并对案例 A 执行了修复3.2：解决方案电路2)。 不幸的是，这并没有解决我们的问题，因为用2.32k Ω 电阻器替换>10uF 电容器后，我们继续看到 SCL、SDA 和 LDO4引脚上的误差电压与原始消息中所述相同。

    进一步说明、一旦我们通过交流引脚为 BBB 克隆供电、我们就会看到永久性损坏。 这种损坏表现为两种可测试方式：

    1.如果同一生产运行的电路板(标记为"TI 321 A1VP G4"的 TPS65217C)通过 AC 引脚供电并且显示这些错误电压、那么通过 USB 引脚供电时将继续显示这些电压。 仅通过 USB 引脚而未通过 AC 引脚供电的电路板未显示任何问题。

    2. Sitara AM3358处理器在 TPS65217C 通过 AC 引脚供电后输出错误的信号。 从 uBoot 终端切换四个"用户 LED"(与 BBB 的用户 LED 相同)中的一个会导致三个 LED 出现~1伏的压降。 如果这些电路板随后通过 USB 引脚供电、Sitara CPU 仍会显示此行为、这表明 Sitara 芯片的器件已损坏。 如果我们使用从未通过交流引脚(仅 USB 引脚)供电的克隆板重复测试、则 CPU 运行正常：一次切换一个 LED 并看到1.81伏的压降。

    到目前为止、该问题仅将 TPS65217C 的交流引脚连接到标准5V 电源就损坏了我们的四个 BBB 克隆板。 只要我们加电、就会一直发生该问题。 当我们在交流线路上使用同一电源时、前一批电路板(标记为"TI65217C "TI831AEC4 G4")和我们拥有的 BBB (标记为"TI621CHD3 G4"的 TPS65217C)不会损坏。

    感谢您提供进一步的反馈或想法。

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    TI__Guru**** 1624165 points
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    大家好、Jackson：

    以下原理图是否与您克隆的电路板相同？

    这是我拥有的唯一一个适用于 TPS65217的 Beagle Bone 原理图、我想确认一下。

    此致、

    詹姆斯

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    TI__Guru**** 1624165 points
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    既然我是设计人员、那就让我一声提示。 是的、我遵循了该原理图。 唯一的区别是、I2C0 SCL 和 SDA 被拉至单独直流/直流转换器生成的3.3V 电压。

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    TI__Guru**** 1624165 points
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    尊敬的 Wojtek：

    我需要一些示波器捕获、以便更好地了解新电路板上加电时发生的情况。 这很困难、因为每次交流输入后、您的电路板都会永久损坏。

    具有以下示波器捕获会有所帮助：

    • VUSB、IUSB、VSYS、LDO4 -如果可能、显示每个波形的上升沿。 我们可以将其用作工作电路板上电和下电的
       
    • VAC、IAC、VSYS、LDO4 -如果可能、显示每个波形的上升沿。 在这种情况下、我们会研究任何尖峰或过压/过流事件。

    AC 引脚有一个20V 的绝对最大额定值和一个高达5.8V 的建议运行范围、所以如果只是简单应用正常输入电压~5V 会导致 IC 本身短路、我会感到意外。

    如果您可以通过任何方式断开 PWR_EN 输入、以便向电路板施加交流输入、而无需在之后不久开始电源序列、那么您也应该尝试查看损坏是否需要 PWR_EN。

    此致、

    詹姆斯

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    TI__Guru**** 1624165 points
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    James：

    我有一些示波器捕获了使用 VAC 启动时 VSYS、SCL、SDA 和 LDO4引脚上的电压(我们无法在我们的设置中测量 IAC)。 在每种情况下：

    • 捕捉由交流信号的上升沿触发。
    • BAT 线短接至 Vsense、否则两个引脚都保持悬空。
    • 未连接 USB 电源(保持悬空)。

    这里有两组示波器屏幕截图、用来显示启动过程中是否正常工作：

    • 第一组用于我们最新生产运行的克隆 BBB 板。
      • 此评估板在通过交流电供电时会永久损坏、并具有标记为"TI 321 A1VP G4"的 TPS65217C。

    • 第二组用于之前生产运行的克隆 BBB 板。
      • 此电路板在通过交流电源供电时运行非常良好、并将 TPS65217C 标记为"TI 831 AEC4 G4"。

    此致！
    杰克逊

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    TI__Guru**** 1624165 points
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    大家好、Jackson：

    设备专家目前不在办公室。 他们将对其进行调查、并在他们返回时提供响应。 请相应延迟。

    谢谢。
    字段

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    TI__Guru**** 1624165 points
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    大家好、Jackson：

    正常工作的 BBB 克隆板与发生故障的 BBB 克隆板之间有何原理图差异？ 我不知道有可以引用的工作版本。

    是否可以通过调整外部组件来修改新的 BBB 克隆板(发生故障的版本)以匹配工作正常的 BBB 克隆板？

    此致、

    詹姆斯

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    嘿、James、

    工作和故障 BBB 克隆板之间没有原理图差异。 唯一的区别 是 TPS65217C 芯片的器件版本、对于我们拥有的工作克隆 BBB 板(来自我们之前的生产运行)、该版本标记为"TI 831 A1VP G4"、对于我们故障的 BBB 克隆板(来自我们最近的生产运行)、该版本标记为"TI 321 A1VP G4"。

    我现在有更多关于启动电压的示波器截图、但这次是通过 USB 给电路板供电(换句话说、使用 TPS65217C 上的 USB 引脚输入电源)。 这些示波器捕获的设置与我上一篇文章类似：

    • 捕捉的是使用 V_USB 进行启动时 VSYS、SCL、SDA 和 LDO4引脚的启动电压。
    • 所有捕捉是在+5V_USB 信号的上升沿触发的。
    • BAT 线路短接至 Vsense、+5V_AC 短接至地。

    示波器捕获如下：

    • 这些捕获适用于 两个 标有"TI 321 A1VP G4"的 TPS65217C 克隆 BBB 板(来自我们的新生产运行)。
      • 这些捕捉适用于从未通过交流引脚供电的特定电路板。  
      • 这些捕获适用于先前通过交流电源供电的电路板(这与我最近的帖子中显示的错误电压是相同的克隆 BBB)。

    • 这些捕获适用于标记为"TI 831 AEC4 G4"的 TPS65217C 克隆 BBB 板(来自我们之前的生产作业)。
      • 重申一下、无论是通过 USB 或 AC 供电、还是 TPS65217C 上的器件版本之外、从先前生产的 克隆电路板都可以正常运行(TPS65217C 无电压误差)、并且与新的 BBB 克隆电路板在原理图上基本相同。

    此致！

    杰克逊

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    大家好、Jackson：

    如果您的电路板在通过交流输入供电后没有出现问题、可以尝试使用您提到的两种 IC 版本进行 A-B-A 交换吗？

    如果我理解正确、使用标有"TI 321 A1VP G4"的 IC 的电路板会出现故障、因此我将使用标有 TI 321 A1VP G4的 IC、并将其放置在能够使用交流输入的工作板上。 使用其中一个未受交流输入影响的 IC (全新 IC)。

    交流和 USB 输入都馈入同一 SYS 电压节点。 电源路径应根据每条线路上的阈值比较器来控制使用哪个输入。 如果交流电压为5V、USB 电压为0V、则将断开交流输入 FET、以便为 SYS 节点提供5V 电源。

    知道这一点后、令我感到奇怪的是、即使 LDO4从 SYS 节点看到相同的5V 电压、也会表现出不同的输出行为。 在工作情况下、LDO4在升至3.3V 的最终输出之前、升至~500mV。

    A-B-A 交换应该缩小我们的范围、因为在相同的电路板设计上似乎存在不同的芯片行为。

    此致、

    詹姆斯   

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    TI__Guru**** 1624165 points
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    嘿、James、
    由于我们是一家相当小的公司、我们没有设备在合理的时间内将多个48引脚0.4mm 引脚间距芯片与足够的备用板交换。 通过此次故障排除、我们怀疑器件版本为"TI 321 A1VP G4"的 TPS65217C 芯片本身在通过交流供电时可能产生影响 SCL、SDA 和 LDO4引脚上电压的问题。 希望 TI 可以进一步研究这一点、因为我们发现具有器件版本"TI 831 AEC4 G4"的 TPS65217C 芯片在我们使用相同的物料清单和原理图生产的其他 BBB 克隆板上、当通过交流供电时、运行时根本没有错误电压。
    就我们而言、我们将 仅通过 USB 引脚为 TPS65217C 供电、并确保 AC 引脚对地短路、BAT 线对 Vsense 短路。 在这种配置下、可以通过 I2C 工作、并且可以运行 Sitara CPU、而没有任何错误电压迹象。 此外、进一步测试确认、我们先前显示有 Sitara CPU 损坏证据(切换一个 GPIO 导致三条线路同时切换)的 BBB 克隆电路板现在正常运行、但仅当通过 USB 供电且交流电对地短路时。 因此、就目前而言、我们拥有的配置似乎能够安全运行我们的"新批处理"BBBB 克隆板(具有器件版本为"TI 321 A1VP G4"的 TPS65217C 芯片)。
    此致！
    杰克逊
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    TI__Guru**** 1624165 points
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    大家好、Jackson：

    我可以将这些信息带回到团队中、但如果没有进一步的内部讨论、我无法承诺对该问题进行更深入的设计调查、尤其是考虑到 USB 输入有一种权变措施、允许电路板正常工作、而不会产生误差电压。

    两个 IC 名称表示相同的器件版本。 区别在于它们来自不同的生产批次编号。 明确地说、 "TI 831 AEC4 G4"和"TI 321 A1VP G4"可以解释如下：

    • 83是年/月、因此2018年3月
    • 另一个有32个、即2023年2月、
    • AEC4和 A1VP 是唯一的批次标识符

    我同意、如果所有电路板的 BOM 和原理图相同、这就意味着两种 IC 存在差异。 但是、如果 BOM 确实相同、任何进一步的调查都必须在 PMIC 本身的更深的设计/后端级别进行。 由于这一部分时间较长，因此这种努力的资源自然有限。

    就我所知、这不是我们在其他任何地方看到的问题。 话虽如此、我想看看我们最终是否可以针对这两个批次日期之间的生产流程变化进行任何简单的检查。 我不知道是否有团队或内部团队、因此、当我有另一份更新要分享时(希望在一周结束或下周早些时候分享、具体取决于其他一些紧急任务的执行情况)、我会让您了解更多信息。

    此致、

    詹姆斯

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    TI__Guru**** 1624165 points
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    大家好、Jackson：

    我只是想重申 James 的说法、顶部标记并不表示器件版本中有任何差异。 这只是不同的批次跟踪代码。 在这种情况下、务必进行适当的 ABA 交换、以验证差异是由 IC 还是电路板上的其他因素引起的。 您是否可以使用外部服务来帮助进行 IC 交换？ 我们需要先完成该实验、然后才能采取进一步的步骤。

    此致、

    马特