[参考译文] TPS2116：在负载条件下从 IN1来回切换至 IN2

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1444757/tps2116-switching-from-in1-to-in2-back-and-forth-under-load

工具与软件：

您好！  

我们正在研究满足以下要求的设计：  

• 两个输入电池类型:不可再充电的 ER14505 3.6V,锂亚硫酰氯, 2.6Ah
• 从 IN1切换至 IN2：当 IN1电压降至2.5V 以下时触发
• 从 IN2切换到 IN1：当 IN1电压上升到2.5V 以上时触发
• 无缝切换、可确保切换期间不会出现输出压降
• 状态指示、用于启用 MCU 识别正在使用哪个电池
• 1.6V 至至少4V 的宽输入电压范围
• 最大负载电流：5mA
• 启动浪涌电流：120us 的平均~μ A 400mA、峰值1.21A

我们开始使用 TPS2116EVM 评估板进行测试、但遇到了一个问题：当 IN1电池电压接近3V (不在负载下测量)时、输出在 IN1和 IN2之间切换。 当时 IN2电池电压为3.6V。

下面是我们设置和修改的评估板：

初始设置：

修改后的配置(满足设计要求)：

• JP3上的跳线设置
• R3电阻器更改为6.77kΩ(当 IN1电压= 2.5V 时、将 PR1电压设置为1.062V)
• 将电容器 C1和 C4更改成了10uF
• MODE 线路通过 JP4连接到 IN1 (引脚1和2上的跳线)
• 通过 JP5连接到 Vout 的 ST 线路上的10kΩ 上拉电阻(引脚3和2上的跳线)
• 输出电容：1uF (跳线 JP6)和10uF (跳线 JP7)
• 负载电阻器 R6替换为330Ω(JP9用于施加/移除输出负载)
• IN1连接到部分使用的3V 电池
• IN2连接到新的3.6V 电池

示波器图像：  

通道1：输出电压

CH2：ST 线路(TP7)

此示波器图像未连接负载。

施加330Ω 负载：

开关行为放大图：

PR1电压(恒定)：

通道1：输出电压

CH2：PR1线路(TP8)

故障排除和结果

1. 尝试的修改及其影响：
   • 向 IN1和 IN2添加了100uF 的输入电容-->没有改进。
   • 向输出电压添加100uF 输出电容-->  没有改进。
   • 将100nF 电容器从 PR1焊接到地--> 没有改进。
   • 已将 IN1电池更换为新的3.6V 电池-->问题已解决。
   • 已使用电源为 IN1和 IN2供电--> 问题已解决。
   • 在 IN1的正线(模拟电池的内部电阻)上添加了4.8Ω 电阻器、并观察到电源-->开关问题。
   • 在4.8Ω IN1上施加较小的负载(730Ω)-->开关问题仍然存在。
   • 将 ST 线路上拉电阻更改为100kΩ 并通过 JP5连接到 PR1 ->开关频率降低、但问题未解决。
2. 重要观察结果：
   • 施加负载时任一输入端都没有明显的压降。
   • 锂亚硫酰氯电池在放电时会表现出增加的内部电阻、这可能会影响 IC 的开关行为。

非常感谢您对此问题的深入了解以及任何关于进一步测试或设计修改的建议。  

提前感谢。

Arash