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在電源電路設計中,過壓保護(OVP)功能是芯片安全工作的保護策略。
但測試時如何判斷OVP是否真正觸發?實測波形與規格書參數不符怎么辦?
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/ 我的問題 /
圖 1 參考電路
這是SY8388D3芯片參考電路,我的電路基本參數是:輸入20V,輸出1.2V@5A。
我想測試下電路的OVP功能,怎樣的波形才能說明觸發了該芯片的OVP功能呢?
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/ 查詢規格書 /
從規格書查詢到該芯片與OVP功能相關的參數如下:
- Latch-off Mode Output Over Voltage Protection,說明觸發OVP之后的保護策略是Latch-off,即芯片鎖定,輸出會關斷,需要斷電重啟或復位Enable信號。區別于Hiccup(打嗝式)的周期性重啟保護。
- OVP閾值計算:OVP功能觸發閾值最小是Vref的117%,最大是Vref的123%,也就是說,當輸出電壓Vout達到典型值的1.17~1.23倍時,會觸發OVP功能。以Vout=1.2V為例,當輸出電壓上升到1.404V (1.17*1.2V) ~ 1.476V (1.23*1.2V)時,會觸發OVP功能。
圖 2 SY8388D3芯片OVP相關參數
3
/ 測試波形 /
給電路上電后,輸入電壓20V,輸出電壓1.2V,負載電流給10mA。然后使用外部觸發源,分別設定1.25V、1.30V、1.40V和1.50V搭接到Vout端輸出電容上,測試得到輸出電壓Vout和開關節點PH波形。
圖 3,OVP測試觸發源設定1.25V,實測得到Vout最大值1.267V
圖 4,OVP測試觸發源設定1.30V,實測得到Vout最大值1.310V
圖 5,OVP測試觸發源設定1.40V,實測得到Vout最大值1.412V
圖 6,OVP測試觸發源設定1.50V,實測得到Vout最大值1.439V
從圖3-圖6,分別是觸發源1.25V、1.30V、1.40V和1.50V對應的波形。
問題是:
① 哪個波形才算是該芯片觸發了OVP功能?
② 開關節點PH停止打波就意味著觸發了OVP功能嗎?
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/ 測試波形,增加PG信號 /
圖 7,OVP測試觸發源設定1.30V,實測得到Vout最大值1.277V
圖 8,OVP測試觸發源設定1.40V,實測得到Vout最大值1.386V
圖 9,OVP測試觸發源設定1.50V,實測得到Vout最大值1.484V
由此可見,觸發源設定為1.30V或1.40V時,芯片雖然有停止打波,但是輸出良好信號PG一直為高電平,說明芯片并沒有真正觸發OVP功能,沒有Latch-off。
當觸發源設定為1.50V時,可以得到PG信號從高到低,說明芯片觸發了OVP功能。
前述理論計算的OVP觸發范圍是 1.404V ~ 1.476V ,這說明實測與理論還是比較相符的(實測總會有些誤差)。
圖 10,OVP測試觸發源設定1.50V,實測得到Vout最大值1.484V
圖10所示,從開關節點PH停止打波到PG信號下降沿,時間為32.353ms。
問題是:這就是OVP功能觸發后的延遲時間嗎?
從圖2可知,該芯片“Guaranteed by design”的OVP Delay時間典型值是30us。所以,圖10中的32ms顯然不是OVP Delay時間。
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/ 總結 /
(1) “PH節點停波≠OVP觸發”,開關節點PH停止打波,并不意味著觸發了OVP功能。PG信號下降沿對應著觸發了OVP功能。
(2) 從開關節點PH停止打波到PG信號下降沿對應的時間,并不是芯片的OVP Delay時間。
(3) 遺留問題是:如何測得該芯片的OVP Delay時間?
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