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TPS5432输出打嗝

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Hi,TI

我有个项目用TPS5432将5V降压到4V使用,原理图如下:

1.当R3=15K,R4=6.2K时,板子能正常启动

2.当R3=15K,R4=5.6K时,空载时,TPS5432能正常输出,带载时(Iout max=0.9A),EN引脚出现电压跌落,输出出现打嗝。波形如下:

其中蓝色为EN信号,黄色为Vout信号。

3.当R3=15K,R4=5.6K时,将TPS5432输出端飞线给另一个板子供电,其输出正常。

4.用负载测试仪,测试TPS5432输出为0.1A,0.5A,1A,1.5A时的波形,未发现EN及输出跌落。

有几个疑问:

1.芯片手册中对EN引脚描述如下:

当R3=15K,R4=5.6K时,Ven=1.35V已经满足EN引脚的threshold,为什么带载的时候,EN引脚会出现跌落?

2.上述3中的情况,飞线会给电路引入什么呢?我在板子的4V负载端加18pf的电容,没有任何改善。

3.上述4中情况,我感觉可能还是输出端引线给电路引入了一些变量,但是不知道这个变量时什么。

以上疑问还望解答,谢谢!

  • Hi
    EN电压是由输入电压分得的,首先你需要确认在上述几种情况下,电源启动Vin电压是否存在波动?
    考虑到EN基准电压是存在一个范围误差的,同时输入存在纹波,其实建议你试将R4略微选择大一点防止margin.
  • Hi
    当R3=15K,R4=5.6K时,Ven=1.35V已经满足EN引脚的threshold, 这个时候其实建仪大于1.47V.
    当R3=15K,R4=5.6K时,将TPS5432输出端飞线给另一个板子供电,其输出正常。测量此时输入电压,波动应该较之前更大,有可能此时EN电压大于1.47V, 内部3.4uA的电流源会启动产生迟滞而维持芯片一直启动。
  • Hi
    谢谢回复。
    上述几种情况下的Vin波形稍后我会测一下,然后贴上来。
    还有几个疑问,还望解答:
    1.当R3=15K,R4=5.6K时,Ven=1.35V已经满足EN引脚的threshold, 这个时候其实建仪大于1.47V.
    这个1.47V是怎么来的?是与输出电压有关吗?手册上没看到相应的介绍。
    2.手册中关于3.4uA电流源的描述是这样的:
    Once the EN pin voltage exceeds 1.23V, an additional 3.4μA of hysteresis is added. When the EN pin is pulled below 1.19V, the 3.4μA is removed.
    这里的1.23V和1.19V,是只针对的手册中输出为1.2V时的情况吗?
    如果是,那EN的threshold在不同输出电压的情况下的值是怎么确定的呢?
  • Hi
    规格表1.23V是规格典型值,1.47V是最大值,这个是芯片规格上范围,一般满足最大值才能保证绝对启动。
  • Hi,

    1. EC table里的1.23V是典型值,而1.47V是最大值。IC在制造的过程中,很难保证每一颗参数都是一模一样的,这个典型值可以理解为是大量测试的结果中心值,而最大值是大量测试得到的开启电压最大值。随便拿一个IC,EN电压一定要在EC table里的最大值以上才能确保启动。

    2.这个电流源与输出电压无关。其实这个电流源的作用是做一个芯片启动的迟滞,是指VIN上升芯片启动时的电压与VIN下降芯片停止工作时的电压不等,在手册里有详细的说明。

  • Hi
    感谢回复。
    现在观察到一个奇怪的现象。当R3=15K,R4=5.6K,空载时,Vout和EN的波形如下:

    其中,黄色为EN,蓝色为Vout.
    从波形上可看到,EN信号最低值为1.1V,但此时依然有输出。
    但是带载时,波形如下:


     
    其中蓝色为EN,黄色为Vout。
    可以看到EN最低值为1.1V时,输出就有跌落了。
    我可以理解为,EN的门限值是随着负载变化的吗?负载越大,EN的门限值也越高?手册中EN的rising threshold范围是0.984V~1.47V。
    那飞线给负载供电,会影响EN的门限值吗?
    另外,我之前测试时,EN信号是悬空的,在给TPS5432反复断电上电测试时(带载,Iout max约为1.2A),有一定几率会导致TPS5432下管击穿,这可能是什么原因呢?

  • EN门限与输出无关的。空载时没有电压跌落是因为输出电容上的能量没有被负载抽走,所以能维持一个输出电压缓慢跌落。而有负载的时候,负载迅速从输出电容上抽走能量,电压跌落很快。

    你可以测一下SW波形,你会发现空载时即使电压没有跌落,芯片也停止开关动作了,也就是说这时芯片已经disable了。

    飞线供电不会影响EN门限值,但是飞的这一根线可能会引入一些串扰,导致EN引脚上的实际电压值并不是你所期望的电压。

    EN门限是芯片自身的参数,和外部器件和连接方式都应该没有关系。
  • EN如果是悬空的,芯片损坏的原因很难讲...因为芯片工作与否不再受EN限制,这样VIN超过UVLO电压就开始工作。芯片一旦开始工作,VIN如果瞬态响应不是很好的话,VIN又会跌落下来,芯片在这种UVLO附近的反复状态下是比较容易损坏的。建议EN不要悬空。

  • TPS5432 是一款带有集成型 MOSFET 的 6V,3A,低静态电流 (Iq),电流模式,同步单片降压转换器。 TPS5432 通过集成 MOSFET、执行电流模式控制来实现小型设计,从而减少外部组件数量、使用 700kHz 开关频率来减小电感器尺寸。 带有外露散热垫的 SOIC-8 封装方式提供耐热增强型解决方案并且易于使用。
  • TPS5432 是一款带有集成型 MOSFET 的 6V,3A,低静态电流 (Iq),电流模式,同步单片降压转换器。 TPS5432 通过集成 MOSFET、执行电流模式控制来实现小型设计,从而减少外部组件数量、使用 700kHz 开关频率来减小电感器尺寸。 带有外露散热垫的 SOIC-8 封装方式提供耐热增强型解决方案并且易于使用。
  • EN电压是由输入电压分得的,首先你需要确认在上述几种情况下,电源启动Vin电压是否存在波动?
    考虑到EN基准电压是存在一个范围误差的,同时输入存在纹波,其实建议你试将R4略微选择大一点防止margin.
  • 这是R3=15K,R4=5.6K,空载时EN 和PH引脚波形。可以看到此时的PH引脚还是有输出的

  • R3=15K,R4=5.6K时,EN 与PH引脚波形如下:可以看到此时的PH还是有波形输出的

  • Hi
    现在R3=15K,R4=6.2K,计算出来的Ven=1.46V,带载情况下(Iout max=1.2A,反复断电上电测试,TPS5432仍出现下管击穿,这与Ven电压不够高有关吗?
  • 这个是不是限流电阻选的不合理造成限功率,电压下降了
  • 亲;你把电阻改小后;输出电压抬高。负载不变时;实际消耗功率呈平方关系增加。简算功率增加22%。
    建议减小负载电流试试。看是否还有这个现象。
  • 1你是如何判断下管击穿,是SW到GND短路了么?那Vin到SW是否短路,电感的饱和电流是否满足要求?击穿问题和EN应该没有关系的
    2关于EN跌落,Vin是否存在波动,导致EN不稳,建议在EN管脚接一个0.1uF电容到GND