[参考译文] TPS53355：VREG 为什么下降？

西界优太 

我在原理图中看不到可能导致 VREG 压降的任何内容、但 VREG 确实具有内部电流限制、如果负载过大、该限制将会压降。

1.0μF 旁路电容上80μs 中 VREG 的1.2V 下降由15mA 过量负载组成。

如果您在 VREG 下降时的最后一个80μs 期间放大开关节点、开关频率是多少？

连接到1.2V 输出的某器件可能打开并在超过0.6V 时消耗电流、并且转换器会显著提高开关频率以继续升高 VOUT、 并且较高开关频率下的栅极驱动电流超出 VREG LDO 的电流限制。

您能否提供同时在引脚上测量的 VDD 引脚电压的示波器图像？

尊敬的 Peter-San：

感谢您的支持。

1)测量了红色框中的开关节点电压和 VDD 端子电压。 测量点是否正确？ 您是指蓝色框中的测量值吗？

开关频率为500kHz。

■Ch1是 VOUT、Ch2是 VREG

■通道1是 VSW、通道2是 VDD

2)当开关频率从500kHz 变为970kHz 时，启动电压(正常为500kHz)也会下降。 开关频率增大时、电压降是否增大？

此致、

西井市

西界优太 

Unknown 说：

1)测量了红框中的开关节点电压和 VDD 端子电压。 测量点是否正确？ 是否指蓝色框中的测量？

抱歉我的指示不清楚。  是的、我是指在 VOUT 掉电时的蓝色帧期间。  如果您可以将 VOUT 下降沿设置为0.8V 作为触发点、并设置为5μs /除法的时间刻度、这应该会让我们对正在发生的情况有一些了解。

在您提供的 VDD 和 SW 图形中、我们可以看到负载电流正在增加。  如果仔细观察显示的最后2个周期、您可以看到开关节点顶部的斜率在增加、在每个周期下降更多。  此外、振铃减少后开关节点上的初始电压。  高侧 FET 上的压降正在增加、MOSFET 的输入电压也可能会降低。

Unknown 说：

2)开关频率从500kHz 变为970kHz 时，启动电压(通常为500kHz)也会下降。 开关频率增大时电压降是否增大？

更高的开关频率将增加 VREG 上的负载、因为更频繁地导通和关断 MOSFET 将需要更多电流。

MOSFET 驱动器本质上需要一定量的电荷(Q)才能在每个周期中导通。  这称为 MOSFET 的栅极电荷、当我们关断 MOSFET 时、它将丢失(放电)。  我们开启 MOSFET 的频率越高(开关频率越高)、需要的每秒电荷(即电流)就越多。

尊敬的 Peter-San：

感谢您的评论。

客户测量了蓝色帧之间的开关节点电压(VSW)、VDD 和 Vout。 从该波形中、您是否可以回答此问题的原因和解决方案？

1通道：输出电压、2通道：VSW、3通道：VDD

此致、

西井市

西界优太 

遗憾的是、根据原理图、我仍未看到任何会导致 VREG 放电和关断的东西。  开关频率未意外上升、原理图仅显示 VREG 上的 PGOOD 负载、而内部栅极驱动器除外。  当显示一些纹波时、VDD 仍保持高电平、应保持 VREG LDO 运行。

虽然3us 长 SW 低电平周期表明330nH 电感的负载电流为15-18A、但我们没有看到 VDD 或 SW 上的明显下降导致 VOUT 关断和 VREG 压降。

由于 PG 是唯一加载 VREG 的另一件设备，在最后几个开关周期内，是否可以通过在 VREG 下降时触发来获得显示 VREG、PG 和 VBST 的波形？  我想知道 R14的电阻值是否错误、PGOOD 触发器是否会使 VREG 放电、或者 R1或 R2的值是否错误且  

尊敬的 Peter-San：

感谢您检查波形。 我明白、从波形中找不到原因。

我得到了一个新的波形。 您能从该波形中看出什么吗？

图1 1CH：Vreg、2ch：VPGOOD、3CH：VBST、4ch：VSW

图2 1通道：Vreg、2通道：VPGOOD、3通道：VBST、4通道：VSW (放大视图)

jianjun huang 说：

由于 PG 是加载 VREG 的唯一一件事，在最后几个开关周期内，在通过触发 VREG 下降来关闭 VREG 之前，是否能够获得显示 VREG、PG 和 VBST 的波形？  我想知道 R14的电阻值是否错误、PGOOD 触发器是否正在使 VREG 放电、或者 R1或 R2的值是否错误并 [/报价]

最后一句以"和"结尾，是否有延续？ 要求客户测量 R1、R2和 R14的实际电阻值是否正确？

此致、

西井市

Nichie、

您提供的波形没有显示问题与 R14和从 PGOOD 加载 VREG 相关的证据、我们看到 VREG 在 PGOOD 置为低电平之前放电。

您的最新波形显示、1μF 上的电容在30μs 上的 VREG 下降大约1V、超过33mA 的过度负载、这与 VREG 关闭是一致的。

您说 EN 不会降到0.6V 以下、您可以共享 EN 和 Vreg？  虽然 EN 上的0.6V 输入确保了不可禁用状态、但是实际阈值在1.0-1.2V 范围内会稍高一些。  EN 可能会下降并关闭 VREG LDO、然后通过 MOSFET 开关将其放电、直到触发 VREG UVLO 关闭和重新启动。

尊敬的 Peter-San：

感谢您检查波形。 我知道 R14或 PGOOD 没有问题。

我还测量了 VREG 和 EN 波形。 请确认。

■1通道：Vreg、2ch：EN

有关其他信息、客户已确定以下电阻值：

1) 1) R1和 R2的电阻值分别为0.9 Ω 至1.2 Ω。

2) 2) 在发生问题的基板上的 VBST 引脚(4引脚)和 GNDpin 引脚之间测量电阻。 已知良好的基板的电阻为40M Ω 或更高(测试仪无法测量)。 有问题的基板具有14M Ω 至16.5 M Ω 的电阻。 我们测量了3个正常基板和2个有问题的基板。

这有什么用吗？

此致、

西井市

非常感谢你的评分

Unknown 说：

我还测量了 VREG 和 EN 波形。 请确认.

EN 显示在4V 左右、并且始终没有下降到足以触发 VREG 的关断、因此我认为这不是问题所在。

Unknown 说：

2) 电阻是在发生问题的基板上的 VBST 引脚(4引脚)和 GNDpin 引脚之间测量的。 已知良好的基板的电阻为40M Ω 或更高(测试仪无法测量)。 有问题的基板具有14M Ω 至16.5 M Ω 的电阻。 我们测量了3个正常基板和2个有问题的基板。[/报价]

14兆欧姆的引导电阻不应足以感应 VREG 放电所需的更高负载电流、正如我们在这些波形中看到的那样、 但这可能表明 BOOT 引脚已损坏、当 BOOT 引脚在高侧开关期间高于 VIN 时、会引发其他问题。

您是否可以用有问题的部件替换"已知良好"的部件、并确定问题是出在部件还是主板？  可能需要为 FA 返回零件。

这些器件是从 TI.com 还是通过经销商购买的？

尊敬的 Peter-San：

我正在与客户核实部件的更换和来源。

jianjun huang 说：

启动引脚高于 VIN

您能告诉我这种现象的模式和原因吗？

此致、

西井市

西界优太 

在运行期间、BOOT 引脚通常上升到 VIN 引脚以上。  当高侧 FET 导通时、SW 电压由内部高侧 MOSFET 拉至 VIN。  从 SW 到 BOOT 的电容器保持 BOOT 和 SW 引脚之间的电压、导致 BOOT 引脚上升到 VIN 以上。  这允许高侧驱动器的驱动器电路以 MOSFET 源为基准、MOSFET 源连接到 SW、并在 SW 上拉至 VIN 时继续为驱动器供电。

当高侧 MOSFET 关断且低侧导通时、驱动 SW 至 GND、自举电容器通过从 VREG 到 BOOT 的内部二极管从 VREG 重新充电。

通常、BOOT 上的泄漏电流很低、即使 BOOT 比 VIN 高6V 时也是如此、而 VREG 只需要在 BOOT 提供 MOSFET 开关所需的少量电荷的情况下提供 BOOT、每个开关周期几十纳库仑、 但是、如果在将 BOOT 拉至高电平时它上面存在额外的泄漏、例如可能导致引导器件损坏、则 VREG 还需要提供该额外的电流。

由于 VREG 的额定电压仅为30mA 提供电流、因此由于 BOOT 电路损坏或泄漏而产生的额外负载可能会导致 VREG 放电。

尊敬的 Peter-San：

感谢您的解释。

我将回答您之前问的问题。

客户正在进行交换测试。 请等待结果。

IC 是从经销商处购买的。

此致、

西井市

西界优太 

谢谢你。  如果我们发现器件已损坏、他们需要就退回器件或故障分析事宜联系经销商。

西界优太 

ABA 更换好/坏部件和主板是否有任何进展、以确定是主板问题还是部件问题？

尊敬的 Peter-San：

很抱歉这么晚才回复。

客户正在请求板安装公司更换 IC。 因此、结果尚不清楚。 如果有进展、我会与您联系。

此致、

西井市

西界优太 

谢谢您告诉我。  我将 POST 状态设置为"Waiting for Customer"(正在等待客户)  

尊敬的 Peter-San：

客户执行了换用测试。 将有缺陷的 IC 安装在良好的电路板上后、便会发生有缺陷的操作。

应该对此进行分析吗？ 如果我要进行分析、应该联系谁？

此致、

西井市

尊敬的 Peter-San：

我将在内部继续执行分析过程。 感谢您的支持。

此致、

西井市

尊敬的 Peter-San：

我试图对它进行分析,但我的请求没有被接受。

原因是、根据 ABA 交换的结果、将良好的 IC 替换为有缺陷的电路板时会出现相同的现象。

我收到了客户的图案布局和更为宽泛的电路图、能否请您进行检查？ 我想通过私人聊天发送邮件、可行吗？

此致、

西井市

西界优太 

请将您的电子邮件地址通过私人消息发送给我。

以便我了解情况、当客户在良好的电路板和不良的电路板之间交换部件时、两个电路板都开始显示此情况？