[参考译文] BQ25120A：BQ 中10-15%的器件出现意外开关模式和噪声

您好、Philip：

器件之间始终存在预期的一定程度的差异、并进行校准以更大限度地减小变化。 输出纹波实际上并不是我们为此器件规定的项、因此该特定项可能会更多样化。

我们可以采取一些设计步骤来更大限度地减少这种误差、例如更改电感和布局。  为了说明这一点、您可以在具有额外66uF 或更高输出电容以及8.2k Ω 负载的 BQ EVM 上看到吗？

此致、

Juan Ospina

您好、Juan。

是的、我们看到具有66uF 或更高电容负载和8.2Km 负载电阻器的 EVM 出现了这种情况。  触发问题的容性负载大小取决于 BQ 单元。  对于132uF、可以很轻松地通过 EVM 进行复制。  电容较小时、它更多地特定于单位。  请注意、我的样本量相当小(到目前为止、预量产测试中共有约30个器件)。

EVM 的行为与我们的定制 PCB 的行为非常相似、因此布局更改似乎没有帮助(我假设 EVM 具有最佳布局)？

问题：

1. 如果可以通过更改电感器重现问题并解决问题、能告诉我吗？  我们在此进行了相当多的实验、但到目前为止未成功使用1.8-3.3uH 非饱和电感器(在我们的 PCB 上、而不是 EVM)。

2.是否可以在运行时更改 BQ 校准值以便尝试更改受此问题影响的器件的切换行为？  如果这是机密信息、我乐意签署 NDA。  这将为我们节省很多麻烦、因为目前的计划是利用这个问题来返工所有 PCB、方法是更换这次生产运行所需的 BQ、然后在第二个硬件版本中设计出 BQ、或实施可靠的修复来满足我们的纹波要求。

3.是否有文档说明导致这种异常切换行为的原因？  如果能够理解具体原因、就更容易解决问题。

谢谢

Philip

您好、Philip：

Unknown 说：

1.  如果您可以通过更改电感器来重现此问题并加以解决、您能告诉我吗？  我们在此进行了相当多的实验、但到目前为止未成功使用1.8-3.3uH 非饱和电感器(在我们的 PCB 上、而不是 EVM 上)。

我将在实验室中尝试重现此行为、并看看可以从电感器的角度来减小该行为。 由于我正在设计 EVM、因此可能会使用更高的电容。 只是为了确认、您的 PCB 在输出端有66uF 电容？  

Unknown 说：

2. 是否可以在运行时更改 BQ 校准值、以便尝试更改受此问题影响的器件的开关行为？  如果这是机密信息、我乐意签署 NDA。  这将为我们节省很多麻烦、因为目前的计划是使用此问题对所有 PCB 进行返工、方法是更换此生产运行中的 BQ、然后在第二个硬件版本中设计出 BQ、或者实施可靠的解决方案以满足我们的纹波要求。

遗憾的是、在运行时确实没有办法做到这一点。

我不相信有任何关于此行为的文档、但我会咨询设计人员以尝试找出原因。

为了更直观地了解一下、您能否提供一个 SW 波形的捕获(比较两种器件上的开关)？

此致、

Juan Ospina

谢谢 Juan。

我们的电路板有3个22uF 电容器以及各种较小的去耦电容器、这可能会额外增加10uF。  但只有大约10-15%的 BQ 单元会出现此配置问题。  如果您希望更轻松地将此问题与 EVM 重现、而无需换出一堆 BQ 芯片、那么您可以使用6个或7个22uF 电容器通过更多 BQ 芯片重现问题。

我目前正在出差、但一周多以后就能提供 SW 波形...

谢谢

Philip

您好、Philip：

感谢提供额外的上下文、我将了解如何才能最大程度地减少此行为。

此致、

Juan Ospina

您好、Philip：

由于时间很难重新生成波形、因此纹波没有8.2kOhm 负载时看到的波形。 您能否分享您的 VIN、VBAT 电压、VSYS 设置、我认为我的设置中可能缺少了一些内容来与您的行为相符。

此外、您能否提供 SW 节点的捕获信息、我还将比较开关行为。

此致、

Juan Ospina

您好、Juan。

随附、请在 SW 上使用额外的探头找到相同的波形(黄色 SW 迹线使用无源证明、因此具有不同的缩放)。  考虑到输出问题、SW 似乎符合预期。

通常、在为 VIN 供电时也不会发生该问题(我将其保持未连接状态)。  我只连接70mA ~3.8V 锂聚合物电池、而将 VSYS 保留在默认的1.8V 电压(我没有对 EVM 进行编程的工具)。  请注意、有时您需要等待一段时间才能解决问题、有时几分钟后问题就会消失(BQ 启动正常的预期切换模式)。  如果您将6个22uF 电容负载与8.2Km 负载电阻器一起使用、我想至少1/10 BQ 单位会表现出不良开关行为。

我还随附了一些 EVM 图片以及负载焊接位置。

您好、Philie：

由于节假日、我在周二回复。

此致、

Juan Ospina

您好、Juan。

正在 ping 该线程...

您好、Philip：

我可以执行一些测试并重现您看到的行为：

我尝试了几个电感器。 使用该电感器、我无法重现行为：

您可以尝试在电路板上使用这种或类似电感器、以查看这是否可以改善器件行为。

此致、

Juan Ospina

您好、Juan。

我很高兴听到您能够重现不良的开关行为、并感谢您提供1.5uH 的建议。

遗憾的是、MLF 电感器是0805器件、由于空间限制(高度和面积)、不适合我们的电路板。  此外、这可以阻止特定配置的不良开关行为、并且不了解该行为的原因会让我想知道、随着器件容差、电流等的变化、不良开关行为是否不会返回  之前我想我确实尝试了1.5uH LQM21PN1R5MC0D、但通常无法解决该问题。

问题：

1.您是否确定了开关行为不良的根本原因？

2.您认为是否可以通过添加一个像现有电感器串联的15nH 小电感器来实现类似的修正、以便滤除某些可能导致不良开关行为的高频成分？

您好、Philip：

与设计人员讨论后、看起来这可能是由噪声干扰或器件比较器中的失调电压引起、而这些失调电压可能会因器件而异。

最终、他们确实在解决方案中推荐了一个较小的电感器。 您的解决方案使用的电感器尺寸是多少？

此致、

Juan Ospina

好的、我订购了各种1.5uH 器件进行测试、然后会报告结果...

您好、Juan。

我测试了一些1.5uH 的器件、结果好坏参半。  在具有类似规格的4个不同器件型号中、2个器件型号修复了我测试的2个有问题的 PCB 的问题、其他2个器件型号使没有问题的 PCB 的问题更糟。  当然、电感值变化20%(典型情况下)会造成这种类型的解决方案成败...

对于这个小批量生产(2K 件)、我们将通过更换电感器来返工有问题的 PCB。  在大约7周内,我应该有更多的信息,以了解此修复在一组更大的问题 BQ 部件上的效果如何。

我仍在想、添加一个小型串联电感器是否能够更好地解决这个问题。  您对工程部有什么看法吗？

谢谢

Philip

您好、Philip：

Unknown 说：

我仍在想：添加一个小型串联电感器是否可以更好地解决这个问题。  您对此有任何工程设计想法吗？

我将通过设计对此进行研究、看看这是否会改善行为。 为了确认我对建议的理解、您建议添加一个与第一个电感器串联的第二个电感器(在 SW 和 SYS 之间)、或者这是一个与降压转换器的输出串联的电感器(即在提供降压反馈的 SYS 线路的另一侧)。

此致、

Juan Ospina