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[参考译文] PGA450-Q1:VPWR 斜降期间的复位问题

Guru**** 2611705 points
Other Parts Discussed in Thread: LM27313, PGA450-Q1

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/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/668995/pga450-q1-reset-issue-during-vpwr-ramp-down

器件型号:PGA450-Q1
主题中讨论的其他器件:LM27313

我使用 PGA450-Q1在小型物联网器件中进行距离测量。 我们的目标之一是低功耗。 为了实现这一目标、我们使用高侧 P 型 FET 从7.5V 稳压器(LM27313)中移除电源。

我们在擦除 EEPROM 时遇到问题、我们怀疑问题出在关闭器件时 VPWR 斜坡上。 应用报告() 似乎表明问题所在的位置。

我已经做了一切、以更快地将输入切换到稳压器。 问题似乎在于 VREG 的5.2V 断电时间。 传感器的大型100uF 充电电容器在4V 和3V 之间每1V 可耗时高达140ms。 根据应用手册、这需要为1V/1ms。  

使用外部电源和评估板、我获得了相同的结果。 是否有办法对 PGA450 8051微控制器中的 VREG 进行放电、以便在我们关闭电源时、我们可以实现这种建议的斜降。 这表明慢速问题属于 PGA 本身。

是否有其他人在满足此建议时遇到问题? 是否有其他人找到了替代解决方案。

-Mike

  • 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。
    尊敬的 Mike:

    我只想肯定的是、我理解了故障:由于这个错误的复位情况、您的 EEPROM 存储器被复位为0x00的值? SLDA028应用手册提到的故障代码执行只适用于 OTP/DEVRAM 中存储的代码。 除非您的 OTP/DEVRAM 自动尝试对 PGA450进行 EEPROM 编程、否则您的 EEPROM 存储器保持不应受到 VPWR 斜坡速率的影响。

    在大规模生产流程的哪个阶段、您对 PGA450进行 EEPROM 编程? 您通过什么接口对 PGA450进行 EEPROM 编程? 我怀疑您的 EEPROM 存储器保留失败可能是由于 EEPROM 编程实现无效所致。

    是否可以通过依次运行以下编程和重新加载例程来确认 EEPROM 存储器是否正确写入/烧写?
    7.3.15.3.2通过8051W 和 SPI 对 EEPROM 进行编程
    以下是 EEPROM 存储器编程过程:
    1.将数据写入 EEPROM 缓存
    –使用8051W MOVX 汇编指令将数据放置在外部存储器地址0x0400至中
    0x041F。
    2.向 EE_CTRL 寄存器中的 WRITE 位写入1。
    3.持续轮询 EE_CTRL 寄存器中的 EE_STATUS 位以了解编程状态。 EEPROM
    编程需要70ms 才能完成。
    7.3.15.3.3通过8051W 和 SPI 从 EEPROM 单元重新加载
    以下是重新加载过程:
    向 EE_CTRL 寄存器中的 RELOAD 位写入1、这会将 EEPROM 单元加载到中
    高速缓存。 μs 操作需要125 μ s 才能完成。
    2.使用8051W MOVX 汇编指令将数据从缓存传输到内部 RAM。

    我想不出任何其他客户因 VPWR 斜坡速率而遇到 EEPROM 保留问题、但我将尝试找到 VPWR 斜坡速率的解决方案、以至少解决斜降问题。
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    尊敬的 Akeem:

    很抱歉、我将 EEPROM 问题与我正在处理的另一个系统混用。

    无论采用哪种方法、为了满足应用手册的要求、我必须在我的电路中添加一个100欧姆的放气电阻器接地、以满足时序要求。 这会为我的系统增加额外的30mA 和显著的负载。

    这一要求应该是可能的、但我在评估板上看不到这一要求是可能的。 我猜是 VREG 上100uF 电容器的功率会加剧该问题。

    此致、
    Mike

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    尊敬的 Mike:

    您不必添加一个100欧姆的放气电阻器。 我们应该能够从电容器的角度解决这个问题。

    您的 VREG_EN 位是否始终启用? (不应该是。) 除非 VREG_EN 位被启用来为突发期间使用的这个大电容器充电、否则 VREG 上的100uF 电解电容器将不会充电。 如果问题是 VREG 电容、请确保在上电后默认禁用 VREG_EN。 如果在断电前有任何超声波突发/侦听活动、则发出最终突发/侦听命令、而不启用 VREG_EN、以对其可能保留的任何剩余电荷的电解电容器的其余部分进行放电。

    您的硬件的 VPWR 引脚上具有什么电容? 如应用手册解决方法中所述:"必要的 VPWR 电容器值、以确保其随电源而变化。 µF 值为27 μ s"。

    另一个需要注意的问题是、VREG 上100uF 的电容对于您的应用而言可能过高。 您可以将其降低至47uF、而不是100uF。 该值实际上取决于您的突发频率和脉冲数、但您的突发要求越弱、VREG 电容就越小。
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    尊敬的 Akeem:

    我目前正在使用 UART 与 PGA450进行通信。 我认为无法使用 UART 接口写入 VREG_EN 寄存器。

    我在 VREG 上的充电电路中添加了一个正向偏置1N4148二极管、这可确保为 VREG 电容器充电(暂时忽略压降)、但将 PGA450与电容器的放电路径隔离。 这表明、我的器件中的7.5V VPWR 不是由 VREG 电容器导致的。

    这也与 PGA450评估板上的相同行为保持一致。 我可以在示波器上看到进行测量时 VREG 的充电和放电。 当我断开 VPWR 的电源时、VREG 良好且真正放电、VPWR (7.5V)放电时间仍然太长、与上述情况相同。

    我知道您提到 VREG 上的电容应该是27uF 或更高、但我发现它正是这个电容器、这会导致放电时间延迟。 我在这个上使用了一个陶瓷电容器、其中 ESR 应该很小。 我将该电容器更改为10uF、并添加了1K 欧姆的放气电阻器。 这会增加额外的7.5mA 电流、无论如何都会浪费所有这些能量。 对于电池供电的电路、这并不理想。

    我认为解决这个问题没有其他方法。 我希望您能帮我解决这个问题。

    此致、
    Mike
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    尊敬的 Mike:

    我已经验证 PGA450-Q1本身不会维持/保持任何会导致 VPWR 下降速率>=1V/ms 的电容电荷。 我在8V 电源电压下使用 PGA450-Q1EVM-S 运行此测试、而不是使用满量程 PGA450-Q1EVM 来减轻支持硬件组件的潜在影响。

    在 VPWR 没有任何电容且电源直接连接到 VPWR 的情况下、如果对电源本身进行机械断开、则 VPWR 上的4-3V (关键斜降区域)会下降64us。 当通过电池反向保护二极管(D2)连接电源时、如果没有电容、则对斜降速率没有显著影响。

    VPWR 上的电源:  

    EVM-S J2连接器的电源:

    在电源仍然通过二极管 D2连接到 VPWR 的情况下、我随后添加了与 VPWR 引脚并联的电容。 使用0.01uF、0.1uF 和1uF 的标准去耦电容值、发现允许的最大电容小于1uF、从而在此设置上启用1V/1ms 的斜降:

    VPWR = 30us 时为0.01uF (良好)

    VPWR = 294us 时为0.1uF (良好)

    VPWR = 3ms 时为1uF (违反)

    由于工作台电源本身具有1V/12ms 的缓慢斜降速率、因此需要对电源电压进行机械断开。 也许您的高侧电源在隔离状态下具有缓慢的斜降速率。 以下是使用电源的输出开/关按钮功能而不是物理断开电源时 VPWR 活动的两个示例(4至3V 斜降时没有区别):

    VPWR (电容0.1uF)供电时的 VPWR

    通过 D2 (电容0.1uF)在 J2连接器处供电时的 VPWR

    如果您无法移除/减少 VPWR 上的10uF 电容器、或者您的电源本身没有故障、那么您还可以考虑添加一个开关来悬空或将放气电阻接地。 实际上、您需要使用 GPIO (来自 PGA450或外部 MCU)在 PMOS 关断之前或同时驱动/关闭低侧 nFET 开关、以便放气电阻不会在标准运行期间持续灌入电流。

    我假设您的 PFET 开关速度足够快、可防止电源与 PGA450-Q1之间缓慢断开。 如果不是、这也会影响斜降率。

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    尊敬的 Akeem:

    非常感谢您在这方面所做的努力。 我非常感谢在这里为帮助我们所做的额外努力。

    我怀疑是 VPWR 上的电容器导致缓慢下降。

    我们的电源来自3.6V LiSOCl2电池和高达7.5V 的 TI LM27313升压转换器。

    我有一个 PFET 打开和关闭转换器的电源、该电源由 RC 电路控制以降低开启速度、并由一个烧夹钳来加快关闭速度。 这可确保快速关闭输入电源。  

    我想我将讨论 VPWR 上的电容器、看看我们是否可以使用<1uF 的电容器。 这应该是可能的、但我需要测试它的系统稳定性。

    我会将我发现的内容发布回去。

    此致、

    Mike