在电源电路设计中,过压保护(OVP)功能是芯片安全工作的保护策略。
但测试时如何判断OVP是否真正触发?实测波形与规格书参数不符怎么办?
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/ 我的问题 /
图 1 参考电路
这是SY8388D3芯片参考电路,我的电路基本参数是:输入20V,输出1.2V@5A。
我想测试下电路的OVP功能,怎样的波形才能说明触发了该芯片的OVP功能呢?
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/ 查询规格书 /从规格书查询到该芯片与OVP功能相关的参数如下:
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Latch-off Mode Output Over Voltage Protection,说明触发OVP之后的保护策略是Latch-off,即芯片锁定,输出会关断,需要断电重启或复位Enable信号。区别于Hiccup(打嗝式)的周期性重启保护。
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OVP阈值计算:OVP功能触发阈值最小是Vref的117%,最大是Vref的123%,也就是说,当输出电压Vout达到典型值的1.17~1.23倍时,会触发OVP功能。以Vout=1.2V为例,当输出电压上升到1.404V (1.17*1.2V) ~ 1.476V (1.23*1.2V)时,会触发OVP功能。

图 2 SY8388D3芯片OVP相关参数
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/ 测试波形 /给电路上电后,输入电压20V,输出电压1.2V,负载电流给10mA。然后使用外部触发源,分别设定1.25V、1.30V、1.40V和1.50V搭接到Vout端输出电容上,测试得到输出电压Vout和开关节点PH波形。

图 3,OVP测试触发源设定1.25V,实测得到Vout最大值1.267V

图 4,OVP测试触发源设定1.30V,实测得到Vout最大值1.310V

图 5,OVP测试触发源设定1.40V,实测得到Vout最大值1.412V

图 6,OVP测试触发源设定1.50V,实测得到Vout最大值1.439V
从图3-图6,分别是触发源1.25V、1.30V、1.40V和1.50V对应的波形。
问题是:
① 哪个波形才算是该芯片触发了OVP功能?
② 开关节点PH停止打波就意味着触发了OVP功能吗?
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/ 测试波形,增加PG信号 /
图 7,OVP测试触发源设定1.30V,实测得到Vout最大值1.277V

图 8,OVP测试触发源设定1.40V,实测得到Vout最大值1.386V

图 9,OVP测试触发源设定1.50V,实测得到Vout最大值1.484V
由此可见,触发源设定为1.30V或1.40V时,芯片虽然有停止打波,但是输出良好信号PG一直为高电平,说明芯片并没有真正触发OVP功能,没有Latch-off。
当触发源设定为1.50V时,可以得到PG信号从高到低,说明芯片触发了OVP功能。
前述理论计算的OVP触发范围是 1.404V ~ 1.476V ,这说明实测与理论还是比较相符的(实测总会有些误差)。
图 10,OVP测试触发源设定1.50V,实测得到Vout最大值1.484V
图10所示,从开关节点PH停止打波到PG信号下降沿,时间为32.353ms。
问题是:这就是OVP功能触发后的延迟时间吗?
从图2可知,该芯片“Guaranteed by design”的OVP Delay时间典型值是30us。所以,图10中的32ms显然不是OVP Delay时间。
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/ 总结 /(1) “PH节点停波≠OVP触发”,开关节点PH停止打波,并不意味着触发了OVP功能。PG信号下降沿对应着触发了OVP功能。
(2) 从开关节点PH停止打波到PG信号下降沿对应的时间,并不是芯片的OVP Delay时间。
(3) 遗留问题是:如何测得该芯片的OVP Delay时间?