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TPS61220升压问题

各位专家好!

      我们最近在应用TI的芯片做一个穿戴式医疗设备,设备主体模块包括四个部分:1、电源部分(TPS61220);2、单片机(TI CC2640);3、AD芯片(TI ADS1191);4、FLASH存储(华邦)等。其中电源模块升压部分完全参考TPS61220的数据手册,电池采用CR2032纽扣电池,经过升压模块TPS61220升压到2.85V,供其他元器件使用。具体原理图参考下图。

     问题描述:在测试过程中发现,当给设备安装新电池或者电量比较足的电池时,设备能够正常工作,功耗也正常,电池输出端电流为1mA左右,一颗电池可以持续使用4天左右,与理论分析差不多。但是如果给设备安装已经使用过的电池,比如电压值2.8V,那么设备就无法启动,测量电池输出端电流非常大,100mA左右,电池两端电压为0.6V左右,TPS输出端为1.5V左右。把该旧电池正极直接接到TPS61220输出端Vout或者DVDD处,那么整个电路也能够正常工作,电流在1mA左右,说明电池本身还有较为充足的电量。

     现在我们非常困惑,不知道为什么旧电池无法正常启动设备。请各位专家帮忙分析指导,谢谢!

    

Wu JW:

输出不要用钽电容。只需要一个10uF的瓷片电容就可以了,去掉其它多余的电容。如果是后端负载侧需要加Bypass电容,加一个1uF瓷片电容就可以了。
如果还有问题,请提供TPS61220的VIN,VOUT波形(两个同时抓),及L的波形。

Johnsin Tao:

回复 Wu JW:

Hi新电池没有问题,旧电池有问题。请问就电池的开路电压是多少?如果给它外部带载,例如2mA, 电压是否被拉低(可以用电阻来做验证)。我倾向是电池问题。电池电压低于0.7V,输出肯定无法正常升压,此时你需要注意电感可能已经饱和,导致电流非常大。(你可以选择更大饱和电流的电感,但是要注意芯片的输入电压必须保持在其可以正常工作的范围内)

meigao cai:

回复 Wu JW:

 非常感谢二位专家的解答!

      根据你们的指导,我把电路简化了输出侧只剩下电容C21,并且把输入和输出电容都换成了10uF陶瓷贴片电容。同时把L2电感也去掉了。效果还是一样。新电池可以工作,旧电池不能工作。旧电池开路电压为2.5V,虽然是旧电池,但是我确认这个电池是还有电量的,把电池正极加载到TPS的out端,电路可以工作。

另外根据试了一下,负载处接1k电阻,电流是3mA是可以正常工作的,电压不会被拉下来。

VOUT波形:一条直线,均值860mv

VIN波形:一条直线,均值120mv

L脚 一个锯齿波

Wu JW:

回复 meigao cai:

芯片启动的电流会比较大,会有几百mA的启动电流,老电池可能提供不了这么大的启动电流。老电池直接放后端给负载的情况,不需要这么大的启动电流,有可能就可以工作。

建议你可以加大输入电容,如100uF试试。ENABLE脚可以单独来控制,不要直接接电池,直接接电池,芯片0.7V就可以启动,这时候启动电流最大。

meigao cai:

回复 Wu JW:

Jw Wu ,谢谢! 今天测试了一下,加大输入电容,有一些效果。

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