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[参考译文] TPS63021:转换器不从 PS 切换到 PWM 模式

Guru**** 2502205 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS63021

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/1386204/tps63021-converter-does-not-switch-from-ps-to-pwm-mode

器件型号:TPS63021

工具与软件:



在零系列生产中、我们在 PCBA 组件测试中发现、并非所有 TPS63021直流/直流转换器在节能模式下的行为都相同。 我们可以确定两组器件、其中3/4按预期在节能和 PWM 模式之间切换(集群1)、1/4保持节能模式(集群2)。 PCBA 组件测试会刺激350mA 3.3V 域上的负载电流>PCBA (由 TPS63021提供)、具有静态9欧姆负载。 我们以前生成的所有原型器件都按预期工作、并在大约100mA 处从省电模式切换到 PWM 模式。 因此、我们首先搜索了电路板组装存在的问题。 但最终它又下降到了 TPS63021 itselfe、从而产生差异。 另外、电压电平与输入电流相关、两个聚类之间的效率有所不同。

组群1:
* TPS 输出电压:3.28-3.30V
*输入电流:372 - 380mA

组群2:
* TPS Vout:3.38 - 3.46
*输入电流:405 -420mA

两个有趣的观察:

*如果设备完全装配了由3.3V 域供电的 CPU 模块,这会产生与测试负载类似的负载电流,但负载瞬态越来越小。 所有 TPS 都切换到 PWM 模式。

*如果修改了仪表组2的 PCB、从而使 TPS 强制进入 PWM 模式(PS/SYNC 引脚高电平)并再次测试、则 Vout 和输入电流等于仪表组1电路板。

我没有测量电感器电流、但假设平均电感器电流与输出(负载电流)相关、我预计根据数据表、在大约100mA 负载电流下会从 PS 切换到 PMW 模式。

我们主要根据数据表第8.1章中的参考设计来实现直流/直流转换器。


现在的问题是、我们在哪里观察到这两个集群重新上升到3.3V 电源域。 我们是否对直流/直流转换器的省电模式控制存在误解、我们采购的用于串联生产的 TPS63021器件是否存在问题?

有没有人对 TPS63021的 PC/PWM 开关行为做过类似的观察、或者对上述行为进行了解释?

感谢您的响应和帮助。

 Simon

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    您好、 Simon:

    我对您的描述感到困惑。 群集1和仪表组2的350mA 输入电流都更高、并且都在 PWM 模式下工作、这难道不是预期的吗?

    对于 TPS63021、PSM 和 PWM 模式转换的阈值是接近100mA 的电感器电流。  

    此致

    TAO

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    嗨、Tao
    受测的 PCBA 是可插拔 CPU 模块的载板(或主板)。 该主板配备 GPS 模块、监控器 MCU 等外设、也由3.3V 域供电。 但这些元件的汲取值小于100mA。
    在生产线中使用针适配器测试主板 PCBA 时、3.3V 电源(CPU 模块)上的主负载在此阶段未组装。 为了模拟 CPU 模块负载、我们在3.3V 电压域中应用9欧姆的电阻器。

    使用9 Ω 电阻器负载时、TPS63021上的负载电流类似于 CPU 模块运行且明显高于 PSM/PWM 转换阈值时器件的正常运行。

    在该配置中、我们预计会在所有电路板上看到 TPS63021以 PWM 模式运行。 但是、其中一些仍处于 PSM 模式(群集2)。 这会导致~3.4V 的3.3V 电源域电压电平以及~μ A 30mA 的较高输入电流导致效率下降。

    尽管负载电流明显高于100mA、但我们无法理解为何某些电路板上的 TPS63021无法完成从 PSM 到 PWM 模式的转换。 此行为稳定且可重现。 如果我们通过拉 PS/SYNC 引脚来强制保持在 PSM 模式的显眼 TPS63021为高电平。 转换器按预期工作、Vout 电压和效率处于预期范围内。

    但我们想利用 TPS 的节能特性、因为此器件具有低功耗运行模式、在该模式下、除 MCU 外、几乎所有器件都处于禁用状态、可从备用储能系统中尽可能"睡眠"。

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    您好、 Simon:

    明白了、感谢您的解释。

    到目前为止、 我们仅根据输出电压、输入电流和一些比较实验( 仪表组2#中的某些器件在 PFM 模式下工作)进行了推测、对吧? 大多数情况下、我同意您的看法、但最好可以帮助通过开关节点的波形或电感器的电流进行确认。

    在我这里、我将查看内部有关器件之间阈值分布的信息(100mA 平均电感器电流)

    此致

    TAO