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[参考译文] TPS65218D0:电路设计在上电时不启动

Guru**** 1807890 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS65218D0, AM3352, TPS6521825
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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1426023/tps65218d0-circuit-design-not-starting-at-power-up

器件型号:TPS65218D0
Thread 中讨论的其他器件: AM3352TPS6521825

工具与软件:

您好!

这个问题与我 之前提出的问题有关 、我之前问过将 PMIC 参考更改为 TPS65218D0来解决这个问题。

但是、我组装新的 PMIC 后、我曾尝试为电路板加电、似乎卡在 关闭和活动状态之间。 nWAKEUP 在不同状态之间切换、电源输出不会变得稳定。

我认为问题可能出在 PWR_EN、但引脚保持高电平且没有任何变化...

在这里、您将看到新电路和一些波形:

A - SYS5V B - nWAKEUP

A - SYS5V B - PWR_EN


A - SYS5V B - 3V3

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    尊敬的 Ruben:

    您能告诉我您在3V3电源轨上看到的峰值电压的确切测量值吗?  

    似乎它超过了3.3V/3.4V 并可能触发过压事件、从而导致 PMIC 关断。

    [报价用户 id="574984" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1426023/tps65218d0-circuit-design-not-starting-at-power-up "]


    A - SYS5V B - 3V3

    [报价]

    nWAKEUP 似乎也 使用这个3V3作为上拉源、这可以解释其行为。
    您是否能够使用另一个电源轨作为 nWAKEUP 的上拉源、并观察其是否仍具有相同的行为?

    此致、  
    Sarah

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    Sarah、您好!

    在实施您建议的 nWAKEUP 更改之前、我测量了大约3.44V 的电压。

    我最初尝试上拉至 DCDC6 (VRTC)、但线路也在切换、因此我将其上拉至 SYS5V。 在该变化之后3V3输出没有高于3.36V、但 电路仍然无法启动...

    B - nWAKEUP 上拉至5V 后3V3

    B -上拉至5V 后 nWAKEUP

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    尊敬的 Ruben:  

    您是否能够增加 DCDC4/3V3A 电源轨上的电容值 (最大建议值为100uF)

    您能否测量其他输出以确保它们也不会触发欠压/过压事件?

    谢谢!  

    Sarah

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    Sarah、您好!

    发生了一些奇怪的事情...
    我让电路板保持通电一段时间(大约30分钟到1小时)、当我注意到3V3可用且电路启动时!

    我仍在努力了解发生了什么、因为我没有对电路进行任何更改、只是在离开电路板之前测量一些输出、在这么长的时间内没有进行交互。

    我今天在夜间保持关闭状态后进行了检查、发现它仍然启动、但 DCDC6具有4.71V 输出、我不明白为什么。 我认为我还应该使用 DCDC5或将其接地、但我不知道这是问题还是相关的...

    下面是对输出的测量:

    文件夹

    标称电压

    测试点

    如何测量

    V_DDR

    1.35 V

    C38.

    1.351.

    V_MPU

    1.1伏

    C40

    1.115

    V_core

    1.1伏

    C41

    1.118

    V_3V3A

    3.3V

    C26.

    3.31.

    V_1V8

    1.8V

    C27.

    1.804.

    VRTC

    1.8V

    C39

    4.71.

    VDDS_DDR

    1.35 V

    C167

    1.351.

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    尊敬的 Ruben:

    这当然是奇怪的! 电路现在是否一直通电?

    关于 DCDC6输出、我认为将 DCDC5引脚接地/使用此引脚有助于稳定此输出。  
    不建议将 L5和 FB5都悬空、但我没有评论、因为它以前似乎没有引起问题。

    请 在改变 DCDC5配置后、告诉我 DCDC6是否改变。

    此致、
    Sarah

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    Sarah、您好!

    是的、它现在每次都持续通电。

    我将 DCDC5引脚接地、现在 DCDC6为0V... 它们似乎在数据表中没有关联、但所有数据都将它们提及在一起、因此它们可能是...
    我将尝试使用 DCDC5完成完整电路、与 DCDC6类似、看看它的工作原理。 我将在获得结果后更新。

    此致。

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    正如承诺的那样、更新很少:

    DCDC5和 DCDC6输出现在均为4.4V……

    DCDC5具有10uH 电感器和两个并联的10uF 电容器、配置与数据表中详述的配置相同。

    不知道 PMIC 是否因通电时间过长而损坏、我不明白为什么它无法正常工作... 这种行为让我感到困惑...

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    需要补充的另一点:

    我还有另一个与 CPU 完全组装在一起的板(即 AM3352)、我尝试为它通电 一个小时、看看它是否也能在一段时间后启动。 它可以测量一些电压、但它增加了20秒后关断的行为。

    我查看了数据表、根据状态机、如果 PWR_EN 为低电平并且 PB 为高电平、在 WAIT_PWR_EN 20秒后、PMIC 将进入关闭状态(数据表中的图5-35)-这似乎就是发生的情况 、但在数据表的第5.3.1.1节中、文本显示" 如果 PB 和 AC_DET 都恢复到逻辑高电平状态 并且 PWR_EN  引脚在进入 WAIT_PWR_EN 状态后的20s 内未被置为有效、下电序列被触发"、这意味着 AC 引脚也应被置为高电平以使状态计数为 WAIT_PWR_EN、或者我是否理解错了? 它还必须与 CPU 的存在有关、因为它可能会将 PWR_EN 引脚拉至低电平、但我尚未检查该引脚的状态。

    很遗憾、我在获得输出测量值时损坏了电路板、在修复电路板之前无法告诉您 DCDC6或 LDO1的状态、但我得到了以下电压值:

    文件夹

    标称电压

    测试点

    测量值(实验板2)

    V_DDR

    1.35 V

    C38.

    1.348

    V_MPU

    1.1伏

    C40

    1.13.

    V_core

    1.1伏

    C41

    1.16.

    V_3V3A

    3.3V

    C26.

    3.32.

    VDDS_DDR

    1.35 V

    C167

    1.348

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    尊敬的 Ruben:  

    感谢您的更新。
    关于第一个电路板、
    内部 FET 似乎已损坏、因为它影响了 DCDC5和 DCDC6输出。  

     系统电压(SYS_5V、IN_BU)是否可能已超过5.5V 并导致该损坏?

    此致、  
    Sarah

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    20秒后关闭的第二个电路板、  

    我怀疑 PWR_EN 信号未在这20秒内被拉至高电平、因此会在超时窗口后触发断电。  
    我会检查该引脚的状态以便确定。

    在 WAIT_PWR_EN 状态期间 AC_DET 可以保持低电平。

    由于 AC_DET 被拉至低电平且 PB_IN 被拉至高电平、因此只有最后三个要点适用于您的上电事件设计:

    由于 AC_DET 引脚接地、因此在提供 IN_BIAS 时、器件应从 OFF -> WAIT_PWR_EN。
    由于 IN_BIAS 是触发上电事件的信号、因此 PWR_EN 此时可能仍为低电平。  

    如果 PWR_EN 在处于等待状态的20秒内未驱动为高电平、则器件将进入断电状态。  

    如果 PB 和 AC_DET 都恢复到逻辑高电平状态 [报价]

    我认为这种声明的预期含义是、PB 和 AC_DET 将从上电事件之前(被假定为逻辑高电平)恢复到其原始输入状态、但在您的情况下、原始状态为低电平、因此将保持低电平。  

    这似乎是 设备所遵循的操作模式的路径:(数据表图 5-34)

    此致、
    Sarah

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    感谢您发送编修。
    系统电压没有超过5V、我正在使用单独的电源、以确保没有其他条件影响电路。

    不过、I CHECK、由于电容器彼此靠近、因此可能会与 SYS_BU 和 CC 发生短暂的短路、在测量期间可能会非故意使它们短路。

    我已替换 PMIC、并保留了之前对 DCDC5的所有更改。 我目前正在等待它在第一小时结束后通电。

    我仍然不了解导致上电延迟问题的原因、您知道吗? 如果没有解决方案、就很难拥有这样的产品...

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    关于第二个电路板:

    谢谢、在您的解释之后、这更有意义。 这正是状态机所走的道路! 我可能需要更改电路、以便 CPU 在下载固件之前不会将 PWR_EN 拉低。 我将尝试确认它并解决问题。

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    我只想简单介绍一下我更改了哪个 PMIC 的第一块电路板:即使在保持通电超过3个小时后、它也从未通电。

    n´t 还在交流电被拉至5V 的情况下测试了 PB 组件、它仍然无法加电。 我对如何使它现在起作用感到很失望...

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    尊敬的 Ruben:  

    对于第一块电路板、我绝对同意它不应花费超过几秒钟的时间来加电、启动需要几分钟/小时的时间、这是出乎意料的。  

    您是否能够提供更多有关电源轨行为的信息、以便我更好地了解导致此处问题的原因?

    • 最初加电后、是否所有输出电源轨像 V_3V3A 示波器捕获一样启动和关闭、或者这是唯一的奇怪输出?
    • PWR_EN 是否被拉至高电平(并保持高电平)、正如在第二个电路板中讨论的那样?
    • 您是否能够捕获 nINT 的波形以查看是否触发了中断?
    • 这可能与问题无关、但这只是我在 TI 典型应用中标记为非典型的问题: 从 V_3V3A 到 CC 输入的二极管连接的用途是什么?  

    谢谢!  
    Sarah  

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    感谢 Sarah 回答。

    当然、以下是答案:

    最初加电后、是否所有输出电源轨像 V_3V3A 示波器捕获一样启动和关闭、或者这是唯一的奇怪输出?
    除 V_MPU (DCDC2)外的所有器件均显示某种类型的类似输出、且电压不足。 V_MPU 始终为0V。

    PWR_EN 是否被拉至高电平(并保持高电平)、正如在第二个电路板中讨论的那样?
    是的、我进行了检查、结果一直保持高电平。

    您是否能够捕获 nINT 的波形以查看是否触发了中断?
    在这里您可以:

    我也是在将其拉至 SYS_5V 后进行测量的、 但信号是相同的。
     

    这可能与问题无关、但这只是我在 TI 典型应用中标记为非典型的问题: 从 V_3V3A 到 CC 输入的二极管连接的用途是什么?  
    其用途是在电路正常工作期间为电池充电(我们使用的是 ML-1220可充电电池)。  

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    Sarah、您好!

    您是否从上一篇帖子中获得了任何线索? 我可以根据需要进行更多测量。

    此致。  

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    尊敬的 Ruben:  

    感谢您的回答、并对延迟深表歉意。 我在这里仍然不确定根本原因。
    您能在这里进一步说明一下您的设置吗、 测试时连接了 CPU 吗?

    我注意到 PWR_EN 不是一个开漏信号、因此 PWR_EN = SYS_5V 实际上是如此。 这对于使能信号来说不是问题、
    但如果该信号旨在用作来自处理器的使能信号、则会导致 PMIC_PWR_EN 信号无用。

    您是否能够使用 DCDC4捕获 PGOOD 和使用 DCDC6捕获 PGOOD_BU?

    此致、  
    Sarah

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    Sarah、您好!

    没问题、我明白。
    尤其因为 TPS6521825在同一电路下工作正常...

    我目前用于测试的电路板已完全组装 PMIC 电路、但几乎没有组装有源器件、因此没有 CPU、DDR 或 eMMC、几乎也没有其他元件。

    我知道、实际上我看到的所有参考设计都没有此上拉电阻、但我之所以保留此上拉电阻是为了进行测试、是为了确保在 PMIC 未启动时该位处于开启状态。 当我使用我提到的第二块电路板进行测试时、我感到很惊讶、这块电路板已组装 CPU 、因为 PWR_EN 上的上 拉电阻可能不够、因为 CPU 似乎至少在运行 FW 之前仍将这个引脚下拉。

    在这里您可以:

    A-DCDC6 B-PGOOD_BU 在启动时放大

    A-DCDC6 B-PGOOD_BU 放大

    A-DCDC6 B-PGOOD_BU 缩小2x PGOOD_BU

    A-DCDC6 B-PGOOD_BU 完全缩小

    A-DCDC4 B-PGOOD 放大(即使在启动时也是如此)

    A-DCDC4 B-PGOOD 缩小

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    尊敬的 Ruben:  

    谢谢你的信息和照片,我明白。

    PGOOD 应不能拉至负电压。
    您是否能够仔细检查电路板上的所有接地连接(包括散热焊盘)?

    此致、  
    Sarah

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    Sarah、您好!

    您的观点很有趣、可能是启动困难的原因。 我查看了数据表上的布局设计规则、但是在 PMIC 的 EPAD 上缺少更多过孔、这些过孔可以证明我观察到的行为是合理的。

    但是、我们购买了 BOOSTXL 开发套件、然后使用连线将 PMIC 电路替换为 BOOSTXL 套件。 我们发现、当 DCDC2、DCDC3或 DCDC4连接到 我们的产品板时、BOOSTXL 似乎无法启动... 如果连接了 DCDC2或 DCDC4、PGOOD LED 从不会亮起且 PGOOD_BU LED 会开始闪烁、但如果连接了 DCDC3、则 PGOOD LED 会亮起。

    以下是当 BBOSTXL 输出连接到产品板时 PGOOD (B)和 DCDC4 (A)信号的一些图像。

    是否可以由 TI 对电路和布局设计进行评估? 我们认为它可能是我们无法解决的器件设计故障。  

    感谢你的帮助。

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    尊敬的 Ruben:  

    我不能立即确定 BOOSTXL 设置可能出现了什么问题、但需要提醒的是、这款开发板并非专为处理重负载而设计。 它主要用于编程。  

    能否发送原理图和布局文件来进行原理图和布局审查?  
    如果您担心隐私问题、您可以通过私人邮件或电子邮件发送更多详细信息。  

    此致、
    Sarah

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    Sarah、您好!

    感谢您的答复。

    我们正在关注这一点、并且已使用带有电流显示屏的电源为评估板供电、但该评估板似乎并未同时使用超过100 mA。

    如果您不介意、我会通过私人消息向您发送原理图和布局文件、这对我们来说会更好。

    谢谢你。