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[参考译文] BQ25798:VBAT OVP 故障期间的转换器响应

Guru**** 2539010 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25792, BQ25798, BQ40Z50

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/1362291/bq25798-converter-response-during-vbat-ovp-fault

器件型号:BQ25798
主题中讨论的其他器件:BQ25792、、 BQ40Z50

大家好、我们正在评估 BQ25798、 它是 BQ25792的直接替代器件、因为 后者与 本主题中描述的 BQ40Z50之间的相互作用: https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1347615/bq25792-rapid-vbat-ovp-events-following-battery-disconnection

在  BQ40Z50充电 FET 禁用且新入 us 的 BQ25798 触发了 VBAT OVP 事件的情况下、升压转换器会继续按照广播的方式向系统提供电流。 电流不再流过  BQ40Z50充电 FET 的体二极管、并且 在整个 测试过程中它现在保持禁用状态。

不过、在此期间、我们在 VSYS 轨上看到相当多的噪声、表现如下:

作为参考、我们的设计将 VREG 设置为4.0V。 在  波形中、低频锯齿顶部似乎存在一些高频纹波。 锯齿波在4.6V 时出现峰值、然后稳定下降至4.5V。然后立即下降至4.0V、在此期间、 高频纹波在一段不同的时间内出现。 锯齿波  电压然后恢复到4.6V、并重复该过程。

  根据负载情况、锯齿波的峰值在4.6V 以下变化、并且整个波形不具有周期性。  以 VREG = 4.0V 为中心的纹波频率大约为4kHz:

我的问题如下:

  • 是否 可以预期该波形?如果可以、 不同段背后的机制是什么?
  • 如果升压转换器在 VBAT OVP 事件期间保持启用、那么电池会受到什么保护? BATFET 可能已关闭?
  • 250us 周期是由任何特定于 BQ25798的东西决定、还是只是我们负载的工件?

如果我可以澄清我的任何意见或问题、请告诉我。 提前感谢您!

  • 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。

    尊敬的 Jeff:

    关于预期的波形、预计为锯齿波。  如果启用了充电、但保护器充电 FET 被禁用、则充电器的 BAT 引脚(和 SYS 后跟)上只有小输出电容、用于充电(过度充电)、点击 BATOVP、停止充电、允许电容器放电、再充电、重复充电。  如果您希望使用充电 FET 禁用充电、而不是让充电器正常终止、那么我建议在充电 FET 打开时、使用主机软件通过充电器的/CE 位或 CE 引脚禁用充电电流。  我之前在 SYS/BAT 上没有看到如上所示的高频噪声。  可能是进入/退出 PFM 模式的噪声、您可以使用 REG0x12[4]将其禁用。

    关于电池的保护功能、OVP 仅在启用充电且 BAT 或保护器 FET 开路时才会出现小电容。  如果保护器充电 FET 断开、则电池单元受到保护。  在启用充电的情况下、如果在 BAT 处放置~200uF 的均衡电容、则可以阻止 OVP。

    对于250us、它可能是负载的函数。  您可以通过向 SYS 或 BAT 添加更多电容进行测试、然后查看时序是否发生变化。  或者、您可以在 REG0x0F[7]中的 BATOVP 期间禁用 BAT 上的自动35mA 下拉。

    此致、

    杰夫

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    Jeff 您好—感谢您的更新;感谢您的全面支持。

    我将寄存器0x12从0x00更改为0x10以强制进入 PWM 模式、但在 VSYS 或 VBAT 上测得的波形没有看到任何差异。   为了禁用 VBAT 下拉电阻、我还发现将寄存器0x0F 从0xA2更改为0x22后、行为没有区别。

    是否有其他任何现象可以解释该纹波? 由于它发生在锯齿下降的点和再次上升的点之间、因此它几乎看起来像是转换器快速停止/启动。 这里似乎没有任何功能影响;我只是想了解它是否是其他问题的标志。

    现在谈更多背景信息、我将禁用保护器 FET 仅作测试之用。 在正常使用期间、允许充电器自然终止充电。 我们的 SOC 还会持续监控 BQ40Z50的状态寄存器、并 在  BQ40Z50发出保护器 FET 已开路信号的情况下将 BQ2579x 的 CE 引脚拉低。 我的捕获中显示的情况仅在 SOC 在杂草中消失时才会发生。

    我打开了这个螺纹、但在比较 BQ25798和 BQ25792时、我们是否还需要考虑其他什么因素?  BQ25792中的所有规格和寄存器在 BQ25798中看起来是相同的、 默认情况下、BQ25798特有的特性处于关闭状态。

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    尊敬的 Jeff:

    如果充电器由于轻负载而处于 PFM、则该纹波可能是开关纹波。

    798应插入可更换。

    此致、

    杰夫

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    Jeff、您好、感谢您的最新消息。

    我怀疑纹波是 PFM 开关的赝像、因为采用 PWM 强制时的结果是相同的(寄存器0x12 = 0x10)。 此外、当我们的平台消耗数百 mA 的电流时、这种现象继续发生、我想象它足够高、足以单独强制 PWM。 我添加了另一个1A 的电阻负载来确定、但转换器只是进入了 VSYSMIN 调节、这让我更加困惑。

    唯一看起来起作用的 BQ25798寄存器控制是 FORCE_IBATDIS (寄存器0x0F = 0xE2)、其结果如下所示。 在这种情况下、纹波会保留、但锯齿波在 VREG 处替换为扁平迹线、VSYSMIN 有时也会替换。

    最后、我在完全移除负载的情况下测试了此情况、通过  BQ25798有效驱动开路。 我没有在示波器上捕获这一个、但纹波仍然存在、尽管频率有所不同。

    最终、我们决定 在下一个电路板版本中采用 BQ25798、除了这个神秘感、它显然避免了在固件崩溃时循环保护器 FET 的问题、无法将/CE 引脚拉至高电平、此外、 BQ25792的性能是 BQ25792难以分辨的。

    松散地怀疑我们看到的是某种迟滞、在此期间转换器会快速打开和关闭、但我要遵从您的指导。 在结束该主题之前、我仅想检查这个最新数据是否提供了任何更多线索、或者我们是否应该针对这种现象进行任何其他检查。

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    尊敬的 Jeff:

    您能否显示 SYS 和 BAT 等更放大的波形以及开关的任何 SWx?  在 SYS 上添加1A 负载时、电池电压是多少?  我假设充电已启用?

    此致、

    杰夫

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    尊敬的 Jeff—再次感谢您的持续支持、请原谅我捕获 CRT。

    以下捕获显示了纹波期间 BAT (通道1)与 SWx (通道2)。

    下面的捕获显示了波形周期内 BAT (通道1)与 SWx (通道2)的关系、该波形有时显示为锯齿状、尽管这次是相当稳定的。 请注意、时分已更改。

    下面的捕捉显示了更宽时分的 BAT (通道1)与 SYS (通道2)。 在这里、目的只是大致展示这两个轨如何彼此跟踪。

    在连接了1A 电阻负载且转换器进入 VSYSMIN 调节的情况下、保护器 FET 在测试目的下处于开路状态、因此基本上未连接电池。 然而、VREG 被设定为4.0V。您是正确的;充电仍然被启用。

    如果我可以提供任何其他详细信息、请告知我。

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    尊敬的 Jeff:

    我认为这不是问题。 锯齿为正常开关纹波。 即使禁用 PFM、充电器仍可以跳过脉冲。  SYS 上的电容越大、纹波就越低。

    此致、

    杰夫

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    Jeff、您好—感谢您的最新消息;我赞同您的观点。 度过一个美好的假期周末!