TPS2420、TPS2421过流保护不符合预期问题

最近项目使用TPS2420做过流保护，发现过流不符合预期，使用官方DEMO板测试也不符合预期，具体如下图（使用官方DEMO板测试），黄色一通道是电流（通过0.1Ω电阻串联测分压，即100mV对应1A电流），蓝色二通道是CT脚，对DEMO板用12V上电后正常输出12V，官方DEMO设置的保护电流是4A，故我们将负载仪设置为4.1A然后打开负载，可以看到在CT设置的时间内（DEMO板设置约22.5ms），板卡正常流过4.1A电流，然后保护关断，CT脚电容循环充放电尝试恢复正常导通，由于负载仪始终打开为4.1A负载，故每次都启动失败，按照手册描述，每次尝试启动的Tfault时间内，板卡应该按照4.1A电流导通，但是实测除了第一次是按照手册预期的4.1A外，其他时候都是只有0.5A左右电流导通；另外如果先将负载仪的4.1A负载打开，然后再给DEMO板上电，实测每次尝试启动的Tfault时间内，导通电流也是0.5A左右，还请帮忙分析原因，谢谢

此次申请的DEMO板还有TPS2421-1的，实测也是和TPS2420一样，先开负载再上电，Tfault时间内导通电流为0.5A左右；先上电正常工作后，再打开负载，过流是4.1A，但是TPS2421-1没有自动恢复功能，使用板卡上面的EN拨动开关手动尝试恢复，每次导通电流也只有0.5A左右

Johnsin Tao：

Hi见参数表第三页,你提到的4A是典型值，实际保护值是有精度范围的，在4A+/-20%都是正常的。TPS2421-1是latch off不是retry

,

user6153790：

±20%精度也不能从4A变成0.5A啊，TPS2421-1的不管是latch off还是off，我都是控制EN管脚让它重复导通的动作，兄弟，帮忙分析一下重点关注的地方，为啥会变成0.5A，这个是和手册描述严重不符的，谢了

,

user6153790：

还请帮忙再分析解答一下为什么会出现这样的情况，前面说的那两个点都是答非所问的

,

Johnsin Tao：

HI文字写多了看得累了。如果你主要得意思是，保护按照4.1A来， 后面retry得电流也应该是4.1A， 这个datasheet上没有提到一定是这样得吧（主要是没有说明和波形），或者你按照datasheet得波形，对比输出短路时（datasheet上有不少波形，你可以对照测试）。就我个人对这类电源芯片得了解，retry在CT上有所表示（呈三角波）这个已经是在保护了，如果你是用电子负载，这个时候将负载跳到不触发过流得范围内，能正常工作就没有问题。在触发过载得情况下，其实不到4.1A, 出现更低得电流，是减小功耗得表现。

,

user6153790：

手册上面写的很清楚，在触发保护的Tfault时间内，正常应该是不处理不关断，即假如设置的保护电流是4A、最大电流是5A，当电流达到4.1A并触发Tfault动作后，在Tfault时间内应该是按照4.1A导通，Tfault时间过后，才会关断电源；
现在实测却不是这样，在retry过程中，每次导通都没有达到4.1A，只有0.5A左右，这是和手册描述不符的；
目前有一种情况是和手册描述相同的，就是正常导通工作以后，然后把负载增加到4.1A触发Tfault，这样Tfault时间段内是符合手册描述的4.1A

,

Johnsin Tao：

Hi你这个时候设置得负载是4.1A，那么测试输出电流不应该是4.1A吗？ 这太奇怪了。

,

user6153790：

下面这个是手册的原话，写的是Tfault过后关断MOSFET，TC电压降低到0.2V的时候会重新打开MOSFET，按照这个说法，就应该是MOSFET导通期间按照4.1A流过才对

,

user6153790：

对，我就是对这里很莫名其妙，实测波形就是我第一个贴图，除了第一次触发Tfault是按照4.1A流过，其他的时候都是按照0.5A流过

,

user6153790：

给我的TPS2420和TPS2421两个DEMO板测试都这样，你们手头上有的话也可以实测一下，本来如果能按照预期的大电流短时间将后面负载电容充电，TC这里我们就只需要较小的一个电容就可以了（目前接的10uF），但是现在实际保护导通的电流很小，要想将负载电容充电到合适值，TC需要接的电容值就有点离谱了

,

Johnsin Tao：

Hi所以你测试方法不对，因为你的负载是4.1A， 说明输出电流就是4.1A. 这个是第一次启动保护出现的电流，输出电压应该也是正常的，而保护之后输出的电压是多少呢？如果电压很低，输出是4.1A,那么也需要输入也要是4.1A吗？ 功率不守恒了呀？

,

user6153790：

没看明白你最后一句话的意思，我设置的恒流负载就是4.1A，按照手册描述，TPS2420每次导通的Tfault时间内就应该按照4.1A导通才对，现在是因为TPS2420表现不符合手册描述，出现导通电流0.5A的情况，然后实测输出电压也很低不正常，但电压低、电流低是结果，我们需要分析为什么出现这样的情况，为什么TPS2420不符合手册描述；
根据电压低推出输出电流低的结论，这是用实测结果解释实测结果，并没有分析出TPS2420不符合预期的原因，我们需要知道为什么输出电压低了、为什么输出电流低了

,

user6153790：

另外，你们有没有标准的测试方法帮忙提供一下，我们按照你们的测试方法再测试一下，你们也可以测试一下，看看是什么结果

,

Johnsin Tao：

Hi你可以用电流勾表测试这个时候输出的电流？你的负载是4.1A， 你的0.5A测试的是负载电流吗？输出电压低是因为电流保护了，大部分控制芯片都这样。

,

user6153790：

示波器上面显示的就是TPS2420的实际输出电流，实时测试抓取的，输出电压没有抓取

,

user6153790：

你好，请问有什么分析结果了吗？电流我们测试的就是负载电流，DEMO板输出只连接了负载仪，今天又测试了一下，发现刚开始保护时导通电流4.1A，电压降低到10V，retry时导通电流是0.5A，输出电压只有0.15V左右，具体如下图

,

user6153790：

请问分析的怎么样了？上面我发的图片显示输出电压除了第一次进入Tfault时，其他时候输出电压都是很低的，只有0.1V多，本来手册上面是写的选择较长的时间以便可以在Tfault时间内给负载电容充电，但是按照实测输出电流只有0.5A输出电压只有0.1V多，这样就起不到对负载电容充电、减少后续负载电容冲击电流的作用了