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TPS65251输出异常,带负载后输出不稳定

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

板子情况如下:

1) TPS65251供电电压为12V,并已经断开与其他电源芯片的连接,只运行TPS65251相关电路

2) 电路设计参照了手册,仔细核对后没发现错误,电感额定电流3.1A,共两路输出:5V/BUCK1、3.3V/BUCK2

    RILM分别选用100K和120K

3) 空载时,两路输出正常,当接上LED指示灯时,5V变为4.1V,3.3V变为2.8V(三用表测量,输出只接一个串联电阻和   LED,断开其他的负载)

4)去除EN引脚的电容后,用示波器测之,是一个周期性的方波,高电平时间大约12ms左右。测5V的输出,同样是一个方波(高变为低时缓慢下降),感觉像过载后,芯片重新启动的感觉,可负载只有一个电路和LED,电流不过10mA。

 

请问是否有朋友遇到过同样的问题,请帮忙分析下,谢谢

就目前这些信息很难分析出问题。

如果条件允许是否可以抓一下电感电流的波形?此外请查一下V3V和V7V引脚的电压。

在数据手册20页提到如果控制器检测到持续10ms的过流会将所有控制器重启。

小负载电流触发过流,极有可能是电感饱和了。

Hi

    建议您将您的电路上传上来看看?

   其中需要确认:

   1. 3Vin都有10uF的bypass电容,layout尽量靠近芯片Vin脚,VIn 不稳定会造成内部regulator不稳定,EN的电压直接内部引至3.3V.

   2. 3.3V和6.5V的bypass电容10uF(前者可以略小), layout也要尽量靠近芯片Vin脚。

  

可以问一下总共的输出电容大小吗?

输出端的容性负载太重,即使空载也会令其以最大限流输出工作很长一段时间。如果输出电压在10ms后仍未上升到正常值,也会触发过流保护,令控制器关断。

V3V电压为3.3V,V7V为6V多。

感谢各位的回复。

附件为电路图,以及输出电压和EN端的波形图。

电路图

1:     电感的额定工作电流为3.1A,应该不会饱和.

2:     V3V连接的电容为3.3U

         V7V连接的为10U

3:     BUCK1和BUCK2输出所连接的电容为22U

4:     从波形看感觉像过载引起的,输出电压周期性的上升和下降,但如此低的负载不应该会产生过载。

请各位给予指导……

PGOOD请用一个100k电阻连到DSP_5V上,你的电路中连到地上了。

另外可否确认一下芯片是否过热。

从测试波形来看环路还是稳定工作了一段时间,您目前只测试了一片,还是多片都有同样问题?

Hi

   将PGood通过电阻拉到GND就会出现上述的现象,因为PGood置低就会出现内部reset的现象,将3.3V接到PGood就可以解决这个问题。

你们太帅了………………

明天早上试一试,希望能解决问题…………

非常感谢…………

还有一个疑问:既然是PGOOD的问题,那不接任何负载的时候,为什么不产生这个现象?

Hi

    先测测吧,datasheet对PGood的描述不是十分的清楚。如果是我的理解错误,十分抱歉。

的确不太可能是PG引起的问题,PGOOD作为输出脚,它的信号不会用作内部逻辑。

现在的问题是3个DCDC你只用了2个,而内部power good信号只有检测到所有3个输出都正常后才会变高。

作为临时解决,可以把FB3拉到1V。(DSP_3V3分压得到)

早上按照你们的提示试了一下,不管是PGOOD浮空,还是直接连接到3。3V输出,还是用上拉电阻,还是原来的故障现象。

之前我调试的时候,5v接上LED,3。3未接任何负载。结果是:5V会出现上面的现象,即周期性的上升下降。3。3V 的输出却非常稳定,手册上说,如果检测到过载超过10ms,则所有BUCK都将重启,是否意味着5V的负载不超过10ms,导致只有5V的输出频繁的重启,而3.3V输出则不受影响。

还有一个现象,5V和3.3V接上LED 后,从输出波形看,输出下降曲线,都没有下降到0V再上升,这似乎不符合负载过重而BUCK重启的曲线。

早上按照你们的提示试了一下,不管是PGOOD浮空,还是直接连接到3。3V输出,还是用上拉电阻,还是原来的故障现象。

之前我调试的时候,5v接上LED,3。3未接任何负载。结果是:5V会出现上面的现象,即周期性的上升下降。3。3V 的输出却非常稳定,手册上说,如果检测到过载超过10ms,则所有BUCK都将重启,是否意味着5V的负载不超过10ms,导致只有5V的输出频繁的重启,而3.3V输出则不受影响。

还有一个现象,5V和3.3V接上LED 后,从输出波形看,输出下降曲线,都没有下降到0V再上升,这似乎不符合负载过重而BUCK重启的曲线。

请试一下将FB3偏置到1V。

PGOOD应该不会作为复位逻辑输入,不用BUCK3似乎也不应该造成BUCK1/2的问题,试试看…………

虽然PGOOD信号不返回,但是用来控制PGOOD引脚open drain 输出电路的信号还是用作内部控制的。

数据手册说明不是太详细,不过根据表格大致可以了解工作原理

此外,把PGOOD的100k电阻接正确,也可以用来debug

Hi

  layout上,芯片AGND 必须直接连接到Power Pad, Power Pad同时是用于芯片散热的,需要与大面积的Gnd铜箔相连(多层板),  

  这点是否有注意到?

在各位的指导下,回去又确认了这个问题。

1) Power Pad有通过4个VIA连到地层,16层板,有多个GND层,我觉得散热的问题应该不大

2) 根据Scott Sun的提示,用两个电阻分压3.3V,连接到FB3,结果是BUCK1/BUCK2都稳定的输出,且没有周期性重启的现象,目前已接上其他各路电源,还未接上   DSP,电源状态比较稳定。

有几个不明的地方,还请各位能讨论讨论:

1)PGOOD似乎是BUCK的RESET有关系,在手册的PGOOD一节中,提到在PGOOD有效后,1s后离开RESET,上面仁兄贴的图标似乎也说明PGOOD和RESET有某种关系。

2)假设PGOOD和RESET有关系,BUCK1/5V和BUCK2/3.3V未何在未接任何负载的时候,不会出现重启的现象,只要接上哪怕一个LED灯都会出现重启。

    在调试的过程中,如果BUCK1/5V,接上LED,BUCK2/3.3V未接LED,则出现5V重启,3.3V不重启;

问题:1) PGOOD为BUCK1/2/3的标志信号,BUCK3未使用,理论上PGOOD不会拉高,那么在5V和3.3V不接任何LED的时候,PGOOD应该为低,将导致整个芯片重 启,这是否与PGOOD是RESET的某一有效条件相矛盾?

     2)既然这是3通道的电源,似乎没理由必须全部使用三路吧?

  3)当然,有可能板子上还存在其他隐形的问题,导致这种情况的出现,

 

问题暂时是解决了,非常感谢大家的帮助。

 

 你好,针对你的问题我来解答一下,

1.Pgood是三路输出正常后置高,如果有一路输出不正常就会置地,Pgood置低后芯片就会进入Reset,然后无限重启。

2.如果BUCK3FB不连接,芯片会认为Buck3输出不正常,导致芯片重启。

当然这是比较合理的理解,可当没接负载的时候,BUCK1/BUCK2不接负载,BUCK3不用,BUCK1/BUCK2也不会发生重启。这好像难以解释……

那个时候输出没有负载,而且即使控制器重启也不会对输出放电,所以看上去输出是连续的。

你可以在原来电路上测一下空载时的EN1和EN2信号。

我已测试过,芯片其实一直在重启,但是由于output电容没法放点,所以一直不会掉下去,你加一点负载,output就会往下掉了。第三路不用你可以将EN3接地,整个BUck3就不再工作了,这样就不会出现现在的情况了.希望对你有所帮助。

这样看来,基本上就能理顺其中的关系了。

再次感谢各位的帮助~~

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