MAX5033CASA DC-DC-Wandler liefert nicht die richtige Ausgangsspannung

Es gibt kein Problem mit Maxims Schaltplan. Natürlich sind dieser Schaltplan und Ihre Schaltung völlig unterschiedlich, daher gibt es wenig Grund zu der Annahme, dass das Problem bei Maxims eigener Anwendungsschaltung liegt. Wenn Sie alles entfernen, was den TPS2375 betrifft, wäre Maxims Schaltplan selbst dann nicht verdächtig. Ihr Layout wäre jedoch verdächtig. Probleme mit Schaltkreisen sind meistens ein Problem mit dem tatsächlichen Layout, und daher ist es nicht sinnvoll, nur den Schaltplan, aber nicht das Leiterplattenlayout aufzunehmen, und Sie werden keine Lösung für Ihr Problem erhalten. Wenn das Layout in Ordnung und die Stromquelle in Ordnung wäre, würde ich vermuten, dass eine ESD diesen Chip getötet hat, und es mit einem anderen versuchen. Wenn es immer noch nicht funktionierte, würde ich erst dann in Erwägung ziehen, Maxim zu kontaktieren.

Der Chip ist seit 3 ​​Jahren draußen. Unzählige Ingenieure haben daraus Produkte entwickelt. Glaubst du wirklich , dass deine Kenntnisse der Elektrotechnik so perfekt sind, dass der Fehler sicher bei Maxims eigenem Datenblatt liegen muss? Dass dieser Fehler in den letzten 3 Jahren von allen unbemerkt geblieben ist, die diesen Chip jemals benutzt haben, und dass ihr Erfolg bei der Verwendung reines Glück war? Seien wir vernünftig. Natürlich gibt es kein Problem mit dem Schaltplan im Datenblatt.

Ich sage das ausdrücklich, weil der größte Nachteil vieler Ingenieure in meinen persönlichen Erfahrungen ein Mangel an Demut war. In dem Moment, in dem Sie entscheiden, dass ein Problem nicht von Ihnen selbst verursacht wurde, werden Sie blind für die wahrscheinlichste Quelle menschlichen Fehlers (Sie selbst). Manchmal haben Sie Glück und der Fehler liegt wirklich nicht bei Ihnen, aber es braucht nur einmal, wo er IST, und Sie werden ihn nie finden, weil Sie entschieden haben, dass Sie keinen Fehler gemacht haben. Denken Sie daran, dass wir in der Regel am schlechtesten darin sind, unsere eigenen Fehler zu erkennen. Selbst wenn Sie sich zu 100 % sicher sind, dass Sie keinen Fehler gemacht haben, lassen Sie einen anderen Ingenieur die Dinge überprüfen, oder noch besser, lassen Sie 2 oder 3 Ingenieure nachsehen. Sie werden erstaunt sein, wie oft jemandandernfalls ist er, einfach weil er nicht Sie selbst ist, in der Lage, Fehler zu erkennen, die Sie ständig übersehen. Fehler zu machen, wirft kein schlechtes Licht auf Ihre Fähigkeiten als Ingenieur – wir alle machen sie ständig.

Nun, normalerweise müsste jede Frage, die einen DC/DC-Wandler betrifft, das Layout liefern, nicht nur den Schaltplan. Aber in diesem Fall ist das Problem viel einfacher (und einfacher zu lösen, yay!).

Warum verwenden Sie nicht den bereitgestellten Power-Good-Ausgang des TPS2375, um den MAX5033 einzuschalten? Das ist der ganze Punkt des EIN / AUS-Pins des Abwärtswandlers. UVLO wird nur benötigt, wenn ein solches Signal nicht verfügbar ist. Und das ist wahrscheinlich die Quelle Ihrer Probleme.

Das Problem ist, dass der MAX5033, indem er seinen UVLO verwendet, um zu entscheiden, wann er eingeschaltet wird, anstatt dem TPS2375 zu erlauben, zu steuern, wann sich der MAX5033 einschaltet. Und der TPS2375 muss diese Kontrolle haben.

Um dem 802.23af-Standard zu entsprechen, gibt es bestimmte Anforderungen an den Einschaltstrom. Diese Anforderungen drehen sich alle um die Tatsache, dass zwischen diesem Netzteil und der Spannungsquelle wer weiß wie viele Meter beschissenes, dickes Ethernet-Kabel liegen könnten. Da am entfernten Ende des Kabels so wenig 44 V verfügbar waren und dazwischen ein erheblicher Widerstand vom Kabel selbst, muss der Strom sorgfältig kontrolliert werden, um die Spannung nicht zu weit zu senken. Dies ist im Großen und Ganzen der springende Punkt bei der Verwendung eines Chips wie dem TPS2375.

Abwärtswandler sind sehr eingangszentrierte Geräte. Die primäre Welligkeit liegt am Eingang, nicht am Ausgang. Ihr Eingang versucht, im eingeschalteten Zustand den maximalen Schaltstrom zu ziehen, unabhängig von der Ausgangslast. Das Laden des Ausgangs variiert den Arbeitszyklus des eingeschalteten Schalters, hat jedoch keinen Einfluss auf die Größe des Stroms, den er zu ziehen versucht, während er eingeschaltet ist, selbst wenn er nur kurz eingeschaltet ist. Der durchschnittliche Strom wird viel niedriger sein, aber der TPS2375 entscheidet sich nicht dafür, seine Arbeit mit dem durchschnittlichen Strom zu erledigen. Ebenso spricht die 802.23af-Spezifikation nicht über den Durchschnittsstrom, sondern über die Stromaufnahme, die verschiedene Grenzen nicht überschreitet.

Der MAX5033 versucht also, sich einzuschalten, wenn die Eingangskappe auf nur ~6,6 V aufgeladen ist (angesichts Ihrer UVLO-Widerstandswerte). Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der TPS2375 noch im Einschaltstrombegrenzungsmodus. Auch der Power-Good-Output ist gering – weil die Power noch nicht gut ist. Keine nachgeschaltete Schaltung sollte zu diesem Zeitpunkt Strom ziehen, aber der MAX5033 versucht es definitiv. Ich würde erwarten, dass es die Strombegrenzungsschaltung überlastet und zumindest einen ordnungsgemäßen Start verhindert. Aber aus dem TPS2375-Datenblatt, Seite 13, unter der Überschrift POWER GOOD (die Sie theoretisch gelesen haben):

Der TPS2375 enthält eine Power-Good-Schaltung, die verwendet werden kann, um der PD-Schaltung zu signalisieren, dass der Lastkondensator vollständig geladen ist. Dieser Pin ist als Freigabesignal für nachgeschaltete Schaltungen vorgesehen. Wenn der Wandler zu starten versucht, während der Einschaltstrom aktiv ist, und einen Strom gleich der Einschaltstromgrenze zieht, tritt ein Latchup-Zustand auf, bei dem der PD niemals erfolgreich startet. Die Verwendung des PG-Pins ist der sicherste Weg, um sicherzustellen, dass es keine unerwünschten Wechselwirkungen zwischen der Einschaltstromgrenze, der Wandler-Startcharakteristik und der Größe des Bulk-Kondensators gibt.

Lassen Sie den Widerstand vom ON/OFF-Pin des MAX5033 zu GND weg, er wird nicht benötigt (und 1 BOM-Leitung weniger ist definitiv ein Bonus), sodass der 1-MΩ-Widerstand als Pull-up bleibt (erforderlich für den Open-Collector/Drain-Ausgang des TPS2375). Verbinden Sie den ON/OFF-Pin direkt mit dem PG-Pin. Jetzt kann der MAX5033 vom TPS2375 gesteuert werden, und Ihre Schaltung sollte funktionieren.

Wenn dies nicht der Fall ist, ist es an der Zeit, dieses Board-Layout zu veröffentlichen!