[参考译文] TPS61094：输入端出现超级电容器电压

尊敬的 Mitesh：

是否意味着输入端的电压在0V 和超级电容器电压之间变化？  

输入端子处出现超级电容器电压听起来旁路 FET 导通、而旁路 FET 在这四种模式下导通。 但是、在不了解更多细节的情况下谈论正在发生的事情是很难的。

您能否说明客户的操作条件和设置？  

此致、

Nathan

Nathan、

让我让用户回复该主题。

此致

Mitesh

Nathan、

客户无法登录、我不确定具体问题是什么。

他们报告的问题与充电电压有关。

它们将充电电压设置为3.45V、将 Vout 设置为3.3V。 电池输入电压高于3.6V。 他们观察到超级电容器无法充电至设定的电压、但会钳位至 Vout 电压。 问题可能是什么？

此外、还想了解如果移除输入源、输入万兆位以下可能会出现超级电容器电压、以及如何防止这种情况？ 实际上、客户是通过使用 ADC 检测输入电压来检测输入端子处的电池移除情况。 由于输出电压交流输入、因此它们无法检测到这种情况。

请。 提供帮助。

此致、

Mitesh

尊敬的 Miteshkumar：

在充电模式下、TPS61094使用降压拓扑为超级电容器充电、因此超级电容器电压不能高于输出电压、如果 Vout 低于为目标充电电压、则该电容器电压会被钳位至 Vout。  

quansen zhang 说：

实际上客户正在通过使用 ADC 感应输入电压来检测输入端子处的电池移除情况。 因为输出电压输入可能导致它们无法检测到这种情况。

对于这个问题、您的意思是客户在移除电池后发现输入电压等于超级电容器电压、但不等于 Vout？

这不应该是 TPS61094的正常行为。 他们能否尝试使用 TPS61094EVM 来检查它是否仍出现在我们的 EVM 中、或者您能否共享原理图？  

此致、

Nathan

Nathan、

客户对于 TPS61094仍然很少提出疑问。

当他们移除 VIN 源时、他们会观察到 Vin 上出现的 Vout、但这并不是每次都发生、因此他们想知道这种 Vout 将在哪种条件下出现在 Vin 上？

目前这些示例仅使用 EVM。

他们还尝试使用另一个超级电容器制造商(EDLC 电容器)。

在安装 EDLC 电容器(完全放电的电容器)时、EDLC 超级电容器电荷开始以大约20uA 的电流非常缓慢地充电、同时在 EVM 上完成10mA 充电设置。  一旦电容器达到0.8V、电容器就会开始以2至3mA 的速率充电。 为什么它的行为就像我提到的那样？

另外还有一个观察结果如下。

• 为什么在连接电池之前连接超级电容器跳线时 EDLC 超级电容器无法充电？

请。 提供帮助。

此致

Mitesh

尊敬的  Miteshkumar：

我想仔细检查 EVM 的设置、因为这里可能会出现一些意外行为。

EN 和 MODE 是否以高电平连接？ 而 JP1和 JP2与2-3相连、是指"支持电容器"？ (默认连接1-2)

另请参阅 EVM 用户指南设置跳线。

www.ti.com/.../slvuc27.pdf

Vout 有时出现在 Vin 上、我可以得出的结论是、旁路 FET 有时会开启、而旁路 FET 只能在这四种情况下开启、如红色下划线所示。

如您所述、EDLC 超级电容器的充电电流问题。 在这种情况下、VIN 处的电压是多少？  VSUP_UVLO 看起来像0.8V、但如果 VIN 电压高于 VIN_UVLO、即使 VSUP 低于 VSUP_UVLO、也可以正常启用充电。

我对这种情况有点困惑、您能否解释更多详细信息？

您可能要让 VIN_UVLO 和 VSUP_UVLO 作为参考、VIN_UVLO 上升的优先级(1.8V) 高于 VSUP_UVLO 上升的优先级(0.8V)、因此器件不会在 仅 SUP 处有电压时启动。

此致、

Nathan

尊敬的 Nathan：

我们正面临这一问题。 当超级电容器电压最初为0V 时、TPS61094 IC 无法为 EDLC 超级电容器充电。

我们的原理图如下所示。

请尽快为 EDLC 超级电容器充电建议。

尊敬的 Sanjay：

不确定未充电时的具体情况。

总之、我想这种情况的几种可能的原因、

TPS61094使用 VIN 电压启动、在没有任何 VIN 电压的情况下、即使在 SUP 上存在电压的情况下、也无法启动。 当然、它在启动时不会充电。

因此、该器件在连接电池之前无法充电、因为在未连接电池的情况下无法启动。

如果您需要在连接电池之前为超级电容器充电、则可以尝试在 VIN 处提供偏置电压以使 TPS61094启动。

启动后、当 VIN >目标 VOUT +100mV 且 VOUT >目标 VOUT 时、充电模式启用、然后超级电容器充电。

因此、如果 原理图中的目标 VOUT 为3.3V、则超级电容器直到 VIN > 3.4V 且 VOUT > 3.3V 时才会充电。

当您进行测试时、VIN 处的电压是多少？ 请确保它满足 d/s 中的要求

此致。

Nathan

尊敬的 Nathan：

您 说：

"当您进行测试时、VIN 处的电压是多少？"

结果值如下所示

电源电压：3.68V

电源和 VIN 之间的串联电阻：10 Ω

 VIN 处的电压：3.66V

VOUT：3.60V

超级电容器电压：0V (初始)

但在这种情况下、TPS61094不充电

尊敬的 Sanjay：

原理图和测试设置对我来说看起来是可以的、如果您将 OSEL 设置为3.3V、将 VCHG 设置为2.7V 、并提供~3.6V 的输入电压、则应在此条件下启用充电模式。

此外、您还可以检查 SW 节点以查看其是否开始在充电模式下切换。  

一个问题与电源和 VIN 之间的串联电阻有关、

如果电源电压为3.68V、VIN 的电压为3.66V、并且串联电阻为10 Ω、则流入 VIN 的电流阱看起来为(3.68-3.66)/ 10 = 0.002A

但是、如果 VIN 处的电压为3.66V、VOUT 处的电压为3.60V、则考虑到旁路 FET 为0.15 Ω、VIN 处的电流源看起来为(3.66 - 3.60)/0.15 = 0.4A

由于电流不是同一水平、看起来毫无意义、您可以仔细检查一下吗？ VIN 和电源之间为什么有一个10欧姆电阻？

此外、我们的团队将于下周下班、因此您预计 e2e 回复会有所延迟、感谢您的耐心等待。

此致、

Nathan

尊敬的 Nathan：

我进行了仔细检查、但发现了相同的问题。

请您的团队尽快重新解决此充电问题

尊敬的 Sanjay：

我将在 星期三回到办公室,很快会给你反馈。

谢谢！

此致、

Nathan

好的

尊敬的 Sanjay：

请确认 MODE 和 EN 的电压高于0.58V、VIN 的电压高于目标 VOUT + 100mV、VOUT 的电压高于目标 VOUT (在您的情况下、R32=4.75k Ω、目标 VOUT 为3.3V)。

当 VIN 引脚上的电压高于 UVLO 上升阈值(通常为1.7V)且 EN 引脚被拉至逻辑高电压时、TPS61094将被启用并开始对输出电容器充电。  当输出电压达到接近输入电压后、TPS61094开始检测 VCHG、ICHG 和 OSEL 引脚的配置条件、然后锁存配置。  当输入电压高于增加100mV 的输出电压设置时、TPS61094进入降压模式软启动。 充电电流可能会缓慢增加。

如果超级电容器仍然没有充电、也许您可以发送一个示波器屏幕截图、其中显示 TPS61094的 VIN、VOUT、SW、SUP 节点、以便我可以进一步调试。 到目前为止、我不确定无法充电问题的可能原因是什么、因为原理图中的设置看起来不错。

此致、

Nathan

MODE 和 EN 引脚为3.6V

我已经分享了原理图、但您为什么还不清楚

尊敬的 Sanjay：

如果您可以确认  MODE 和 EN 为逻辑高电平、 VIN 上的电压高于目标 VOUT + 100mV、并且 VOUT 上的电压高于目标 VOUT、则超级电容器应由您设置的 ICHG 充电。

我们还仔细检查 EVM 中的配置、超级电容器按原样充电。  

如果您的工作台上仍然没有为超级电容器充电、您可以发送一个示波器屏幕截图、显示 TPS61094的 VIN、VOUT、SW、SUP 节点、以便我进一步调试。  

谢谢。

此致、

Nathan

尊敬的 Nathan：

根据以下配置进行超级电容器充电测试

1.超级电容器充电在 EVL 套件中进行了测试、并且在 TPS61094 Vout 引脚上没有任何负载的情况下与我的电路板并行、超级电容器可以平稳充电

• 电源电压：3.68V
• 电源和 VIN 之间的串联电阻：10 Ω
•  VIN 处的电压：3.66V
• VOUT：3.65V
• 超级电容器充电(0至2.7V)

2.当我在 TPS61094 Vout 引脚上连接除物联网之外的微控制器等负载和其他外设时、超级电容器可以充电

• 电源电压：3.68V
• 电源和 VIN 之间的串联电阻：10 Ω
•  VIN 处的电压：3.66V
• VOUT：3.65V
• 超级电容器充电 (0至2.7V)

3.当我将微控制器等负载和其他外设 与   TPS61094 Vout 引脚上的物联网连接时、超级电容器无法充电

• 电源电压：3.663V
• 电源和 VIN 之间的串联电阻：10 Ω
•  VIN 处的电压：3.662V
• VOUT：3.637V
• 超级电容器不充电 (0至1V)。 如果超级电容器在连接负载(即物联网)之前首先在高达1V 的电压下充电、则 TPS61094 IC 能够在1V 至2.7V 的电压范围内充电

尊敬的 Sanjay：

感谢您分享详细信息。

因此、该问题似乎与物联网负载有关。 我知道、物联网设备的电源电流通常是脉冲电流、所以这意味着 TPS61094的电流是脉冲电流、平均电流可能很低、但在某个时刻、物联网设备可能会拉取更高的电流。 我不确定您使用的物联网设备的最大电源电流是多少。

我想这个问题可能是由物联网拉取高脉冲电流时产生的、此时 TPS61094的输入电压由于10欧姆串联电阻器的压降降至低电平、然后 TPS61094进入补充模式、超级电容器电压可能放电至0V。 当 IoT 的高脉冲电流消失后、TPS61094会再次为超级电容器充电至可能为0.7V、然后当存在高脉冲电流时、超级电容器再次放电至0V。 它始终会重复此过程。

但这只是我的假设、 如果我们能获得一些 示波器屏幕截图 (例如 TPS61094的 VIN、VOUT、SW、SUP 节点)、将会更有帮助。

是否需要10欧姆电阻？ 也许您可以尝试将其删除。

或者、设置较大的充电电流可能会有所帮助、因为较大的充电电流可以更快地为大于1.0V 的超级电容器充电。

或者您也可以尝试禁用物联网设备、直到超级电容器电压充电到1.0V 以上。

此致、

Nathan