摘要

大年夜图1a 和图1b 中可以看出，当输入下电，芯片关断之后，因为输入电流在输入引线上产生的压降消掉，同时因为线路上寄生电感的感化，导致输入电压会升高，大年夜而导致了的芯片的二次启动。为懂得决这个问题，关键是要进步TPS54622 的欠压关断的回差电压。

TPS54622的参考信息: http://www.ti.com.cn/product/cn/tps54622?DCMP=contrib&HQS=pwr-dcs-hps-tps54622-china003-contrib-pf-cn

TPS54622 是德州仪器推出的4.5V~17V 客档链电压输入范围，输出电流可达6A 的同步降压SWIFT?系列转换器。该器件具有热机能加强的3mmx3mm QFN 小体积封装，专为板级空间请求苛刻的应用优化设计，其内部集成的高边和低边MOSFET 大年夜大年夜加强了其转换效力并具有“打嗝式”(Hiccup)的过流保护机制。但该器件在实际应用过程中，低电压输入时（例如5V~6V 输入）输出电压鄙人电过程中会出现多次过冲，最高尖峰幅值袈溱负载为恒阻模式(CR Mode)下可达约1V，有可能影响供电后端微控制器及处理器的┞俘常工作。

实际实验中测试抓取的TPS54622 输出波形如图1-a，图1-b 所示，全部测试框架示意图如图2所示，测试电路道理图如图3 所示。实际测试中应用TPS54622 的评估板 (TPS54622EVM-012)作为被测对象，测试前提如下：

①输入电压VIN=5.0V

②输出电压VOUT=3.3V

③输出电流IOUT=3A，应用电子负载分别设定为恒流亲睦阻模式进行测试

在图1-a 和图1-b 中，VIN 代表输入电压波形，VOUT 代表输出电压波形，VEN 代表使能端波形，VPG代表芯片电源正常(Power Good)引脚波形。大年夜图1-a 和图1-b 中可以看出输入电压下电后，输出电压VOUT 没有急速变为0V，而是经由多次波动后才降为0V。实际测试恒阻模式下过冲尖峰高达0.86V，这种输出尖峰将大年夜大年夜干扰大年夜此电压获取电源的MCU 及处理器的┞俘常工作，使本已下电停机的MCU 或处理器再次启动，影响体系工作的稳定性，这在体系电源轨为0.9V、1.2V 等情况下表示的更为严格。是以，为达到TPS54622 的电压应用范围（芯片数据手册标称工作范围为4.5V~17V），有须要对此问题进行深刻分析并找到变通的解决办法。

2 TPS54622 输出过冲尖峰问题根源分析

1 TPS54622 输出二次启动问题简介

TPS54622 具有EN 使能引脚并具有迟滞功能，使能电压上升阈值典范值为1.21V，降低阈值典范值为1.17V，回差电压为40mV。同时芯片内部使能引脚EN 内部上拉电流源ih 可以用来灵活调节欠压保护的回差电压，经由过程图4 的两个外接电阻病经由过程调节电阻的阻值就可以灵活的设定输入欠压保护的迟滞电压。

TPS5432x/62x 是德州仪器推出的4.5V~17V 客档链电压输入范围，输出电流最高可达6A的同步降压SWIFT?系列转换器，TPS54x18/x19 是2.95V~6V 窄电源电压输入范围，输出电流最高可达7A 的同步降压SWIFT?系列转换器。该系列器件都具有热机能加强的QFN 小体积封装，专为板级空间请求苛刻的应用优化设计，其内部集成的高边和低边MOSFET 大年夜大年夜加强了其转换效力并具有逐周刻日流的过流保护机制。但该系列器件在实际低电压输入应用中可能会出现下电时输出二次启动的现象，本文以TPS54622 器件为例，针对该问题的产生原因进行了研究分析并给出了响应的解决筹划，彻底清除了输出电压过冲问题，拓宽了TPS5432x/62x 系列和TPS54x18/x19 系列的应用范围。

TPS54622 输入VIN UVLO 阈值电压设置在数据手册中给出了三种设备，推敲到用户的实际应用情况，往往将PVIN 和VIN 短接到一路，本文阈值电压设置如图4 电路所示，计算公式如式1、式2。

可以看出，经由过程改变电阻R1 和R2 的阻值，可以获得不合的Vstart 和Vstop 的电压，是以也就可以获得期望的回差电压Vstart – Vstop。在本文的测试电路中，设定VIN 约为4V 时，使VEN_RISING约为1.2V，所拔取的分压电阻R1=100kΩ， R2=47kΩ。

然则因为TPS54622 VIN 输入电压范围为4.5V~17V，VIN 内部UVLO 上升电压阈值典范值为4V，迟滞回差电压典范值为150mV。当输入电压较低的时刻，例如5V 输入，推敲到实际的5V 电压可能会有必定的误差，所以使能引脚EN 的启动电压必须低于5V（如4.5V），但如许留给使能引脚EN 做回差的空间就很小，所以很难经由过程设定使能引脚EN 的电阻值来获得足够的回差范围。别的早年面VIN UVLO 的介绍中也可以看出芯片自身的UVLO 回差电压也不敷大年夜（典范值150mV），如许就弗成避免的产生第1 节描述的问题。

3 清除输出过冲的解决办法

前面已经分析了导致输出二次启动产生尖峰的根来源基本因在于低压输入前提下有限的回差电压空间以及输入VIN UVLO 功能的感化使得使能引脚EN 在芯片下电时没有急速低于门限电压，而是反复波动几回导致了TPS54622 的二次启动，是以，解决此问题的思路就是想办法在芯片下电时强迫将使能引脚EN 拉低低于关杜绫桥限电压，彻底封闭芯片输出，大年夜而清除二次启动带来的输出尖峰。

本文应用的变通解决筹划电路道理图如图5 所示。

本变通解决筹划在原有EVM板电路基本上增长了RPG、CPG 和DPG 三个元件，因为TPS54622 具有电源正常(Power Good, PG)输出指导功能，且当输出电压低于稳压输出的92%或高于稳压输出的106%时，就会驱动PG 引脚使其拉低。本筹划的思路是应用电容两端电压不克不及突变的道理，在PG 引脚和使能EN 引脚之间跨接一无极性电容器，当输出电压跌落低于稳压值的92%时，PG 引脚变低，同时将使能EN 引脚拉低，大年夜而在输入电压反弹的时光段内可以或许包管使能EN 引脚电压低于开启电压，彻底封闭芯片输出。因为PG 引脚为漏极开路构造，电阻RPG 用于上拉PG 引脚，取值为10kΩ~100kΩ 之间，电容CPG 取值为1uF 即可，取值过大年夜须要较长放电时光，过小无法将使能EN 引脚彻底封闭。

是以，节点②处的电压理论上刹时将会跳变为-1.436V，实际测试该节点电压约为-0.9V（如图6所示）。该负电压超出了器件手册规定的最大年夜极限值-0.3V 典范围，会造成芯片破坏。为了避免该情况的产生，节点②处的EN 使能引脚须要对地增长一反向肖特基二极管DPG 进行电压钳位保护。

最终本电路在雷同测试前提下测试波形如图7 所示。大年夜图7 中可以看出VOUT 鄙人电之后因为EN引脚被彻底拉低使得芯片完全封闭输出，大年夜而彻底清除了输出尖峰问题。

值得留意的是，因为增长一个电容连接在EN 引脚，上电时有必定的电容充电时光，大年夜而会激发誓出电压的延迟，实际测试的延迟时光比较图如图8 所示，大年夜图中可以看出，采取本解决办法后会增长约50ms 的输出延迟时光。

4 结论及总结

本文研究了TPS54622 在低电压输情面况下输入电源下电后输出电压出现二次启动并产生较大年夜尖峰问题，并且该问题实测发明同样存在于TPS5432x/62x 系列和TPS54x18/x19 系列器件中。本文对该问题产生的根源进行了分析并给出了一种清除该尖峰的简便易行解决办法，实际测试该办法彻底清除了下电后输出电压的二次启动过冲尖峰现象。