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[参考译文] TL431：使用带直流电机的 TL431时电池电量不足的 LED 问题

admin
Guru**** 2386600 points
Other Parts Discussed in Thread: TL431
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/1388390/tl431-low-battery-led-problem-using-a-tl431-with-a-dc-motor

器件型号：TL431

工具与软件：

大家好！

我已经设计了一个由3.7V 锂聚合物电池供电的电路。 该电源电压会通过 LDO (原理图中的 IC1)、LDO 会将电压调节至3V、以便为小型直流电机(+3V_MOTOR)供电。

此外、它还集成了基于 TL431 (IC2)的低电池电量检测电路、可在电池电压达到3V 时激活低电池电量 LED (D1-LOW_BATT 信号)。

若要激活直流电机、必须按下按钮、该按钮会使电池电压到达 LDO (BAT+_PULS 信号)、然后到达电机。 因此、只有在按下该按钮时、才会测量电池电压、必要时激活 LED。

电机启动的一般操作是正确的。 但是、在低电池电量 LED 不应激活的电压范围内、我主要在按下和松开时看到 LED 会轻微闪烁。

我认为这种效应可能是直流电机关断期间的反激效应造成的。 但正如我之前提到的、这种效应也会在激活时发生。

我还想说的是、当电机需要此电流时电池会出现峰值下降、即低电池电量电路检测到峰值下降并激活红色 LED 几毫秒。

然后连接 PCB 的原理图。

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    TI__Guru**** 2386600 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。

    您好！

    感谢对您的电路操作进行详细说明。

    首先、让我确保我理解您的电路和您的问题。 从我看到的情况来看、您是在使用 TL431来检测 BAT+PULS 何时达到略低于3V。 一旦发生这种情况、TL431应停止传导电流、使流经 LED 的电流增大、然后将其打开。 问题是、当您预计红色 LED 保持熄灭时、它闪烁、这是正确的吗？

    在我看来、您处于 TL431的工作电流和电压范围内、因此我认为没有任何问题。  

    我想提供一些有关 TL431在比较器模式下使用时的漏电流的信息、就像您在前面所做的那样。 当将 REF 引脚(在下图中标记为 VIN)上的电压从0V 移至2.5V 时、在阴极开始传导电流之前、您应该预期会有极少量的漏电流：

    如需更多信息、请访问以下链接： https://www.ti.com/lit/an/snvaa58/snvaa58.pdf 

    虽然我认为这种情况不太可能发生、但这可能会影响您所看到的行为、如果您能提供 以下信息、将会有所帮助：

    1. LED 开始闪烁时 BAT+PULS 的电压范围。 我的理解是只要电压超过3V、LED 就应保持熄灭状态。 它是否开始在3.2V 时闪烁？ 3) 3.5V？ 这将有助于确定发生的事件是否在一致的电压下可重复、从而有助于确定 TL431是否存在影响行为的某个方面。

    2.当发生这种现象时、您能否提供 BAT+PULS、阴极和 REF 引脚上电压的示波器捕获？ 当发生这种行为时、了解 R5上的压降也将很有帮助、如果您也提供压降、那也将很有帮助。

    谢谢！

    Jackson

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    TI__Guru**** 2386600 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。

    你好、Jackson、

    首先、感谢您快速而广泛的响应。

    您对低电量 LED 激活电路的描述正是它的工作方式。

    低 BATT 信号中可能出现的漏电流现象出现在4.1V 至3V 的整个范围内。 如果为真、可以看到、电压越低、即越接近3V 电压、漏电流就越大。

    我要附加您告诉我的每个点的示波器捕获。 当 BAT+PULS 为3.6V 时、R5上的压降为1.75V。

    如需任何其他信息、请告知我。

    非常感谢您的帮助。

    BAT+PULS (每个脉冲都是按下启用 BAT+PULS 中电压的按钮)

    负极

    参考

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    TI__Guru**** 2386600 points
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    您好！

    我要寻找的是、要查看当 BAT+PULS 导通和关断时、是否有任何异常泄漏通过 TL431的阴极。 从示波器捕获中看不到这一点。 在我的实验室中、我也没有看到任何异常漏电流。

    我有一个后续观察结果：当 BAT+PULS 打开时、它将通过电压范围(0V 至3V)、其中 LED 将指示电池电量低。 如果是这种情况、我会假设当 BAT+PULS 信号通过低电池电压电平时 LED 可以在很短的时间(ms)内开启、直到达到3V、此时它才会关闭。 关闭 BAT+PULS 电压时也会出现这种现象、因为该电压将降至3V 以下、然后通过低电压电平、从而允许 LED 开启、直到 BAT+PULS 达到0V、电路最终关闭。  

    基本上、我要在这里说明的一点是、我相信 TL431的行为方式符合我们的预期。 由于上升时间大约为10ms 至50ms (从示波器捕获可以观察到)、因此由于该逐渐上升、将有一个 LED 可以打开的窗口。 这有道理吗？ 下面是一个图、显示了我认为正在发生的情况：

    [报价 userid="469904" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1388390/tl431-low-battery-led-problem-using-a-tl431-with-a-dc-motor "]但是、在低电量 LED 不应激活的电压范围内、我主要在按下和松开时看到 LED 指示灯有小幅闪烁。

    这将解释为什么 LED 仅在按下和松开时闪烁。 如果您不同意我的分析,请告诉我,但我认为 TL431的行为符合预期。  

    谢谢！

    Jackson

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    TI__Guru**** 2386600 points
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    你好、Jackson、

    您描述的有关从0V 变为通过低 BAT LED 激活区域的 BAT+PULS 电压时瞬时激活的现象可能有意义。 不过、我还想谈另外两点。

    实际上、闪烁总是在激活时发生、即按下启动电机并激活 BAT+PULS 的按钮时、很少在释放按钮时发生。

    第二点、当我们接近3V 电压时、闪光会变得越来越强烈。 也就是说、在4.1V 电压下、闪存的强度远低于3.1V 电压时的强度。

    最后、当 BAT+PULS 处于活动状态时、除了初始闪存外、LED 始终保持最低亮度。

    我附加了一个显示这些效果的视频。 我希望您有所收获。

    e2e.ti.com/.../Video_5F00_20240719_5F00_104517_5F00_901.mp4

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    TI__Guru**** 2386600 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。

    您好！

    下面是我认为正在发生的事情：

    当 BAT+PULS 高于3V 时、TL431正在传导电流。 虽然大部分电流应该流经 TL431、但在原理图中仍有一些电流流经 R7、因此即使 BAT+PULS 高于3V、它也可能会出现昏暗。 当您接近3V 时、如您在视频中展示的那样、TL431将开始减小传导电流量、如此图所示：

    由于电阻器容差和精度规格、这可能是您在3.1V 电压下看到稍亮的 LED 的原因  

    关于上电期间的闪光、请参考我在上一次回复中分享的图。 能够看到多少闪烁取决于按钮按下期间的上升和下降时间、因此在我看来、您在按钮释放期间看到的闪烁较少也很有意义。

    我建议提供比确切阈值更多的过驱电压、如 TL431数据表的第9.2.1.2.1.1节所述：

    谢谢！

    Jackson