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TCON板硬件调试小记

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关键控制电路分析:PDTC143XT数字三极管应用
原理图中使用 PDTC143XT(T1, T2, T3)NPN三极管作为DIS_STBY、DIS_RST和RESET_N的驱动级。
逻辑取反特性:该设计采用了“逻辑取反”结构。当MCU输出高电平时三极管导通,对应的信号线(如RESET_N)会被拉至GND(低电平)。
推挽模式下,引脚内部是一对P-MOS(连VDD)和N-MOS(连GND):
切换瞬间:当你把模式改为OUTPUT_PP时,MCU内部的逻辑门开始给MOS管的栅极充放电。
物理毛刺:在N-MOS彻底导通拉低电平之前,内部电路可能会产生微弱的电荷注入。由于没有外部下拉电阻及时泄放这些电荷,电荷会直接灌入三极管基极,导致一个极窄(纳秒级)的导通脉冲。
在MCU没准备好(高阻或切换中)时,三极管的基极实际上是“悬在线上”的。
SB7900B的RESET_N是无迟滞电路的输入引脚。它非常敏锐,即便这个跳变只有几个纳秒,它也会识别为一次复位动作。如果这发生在eDP链路训练期间,TCON 内部的状态机就会因为收到一个“非法短脉冲”而自发报错,拉低FATL_DET_OUT。

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RC 吸收电路:C99+R109
当LM25145控制Q2/Q3高速开关时(例如450kHz〉,由于PCB走线的寄生电感和MOSFET的寄生电容,在开关瞬间(特别是死区时间结束、电流换向时),SW节点会产生剧烈的高频电压震荡(振铃):
C99:提供一个通道,让高频震荡电流通过
R109:消耗这些高频能量,将其转化为热量散发掉
详细开关周期逻辑:
LM25145内部的振荡器(由R105设定频率为450kHz)产生PWM信号,控制 HO和LO交替导通。
阶段一:HO为高,LO为低(充电阶段)动作:HO输出高电平,LO输出低电平。状态:Q2号通,Q3截止。电流路径:电流从输入端 +BATT_PROT->穿过Q2->进入电感 L19->流向负载和输出电容。能量变化:电感L19正在储能,输出电压上升。自举(Bootstrap)机制:注意Q2是N-MOS,其源极(Source)连接在SW节点。当Q2导通时,SW电压几乎等于输入电压(比如12V)。为了保持Q2导通 V_GS>V_th,栅极电压必须比12V更高。这就是原理图中C90(100nF)和Pin17(BST)的作用--利用自举电容将HO驱动电压抬升,使其高于输入电压,从而驱动上管。
阶段二:死区时间(Dead Time)
动作:HO变低,LO尚未变高。
状态:Q2截止,Q3 截止。
目的:这是为了防止“直通”(Shoot-Through)。如果Q2和Q3同时导通,电源+BATT_PROT会直接通过两个MOS管短路到地,瞬间烧毁MOS管。芯片内部会强制插入一小段死区时间(纳秒级),确保一个管子完全关断后,另一个才开启。
阶段三:HO为低,LO为高(续流阶段)动作:HO输出低电平,LO输出高电平。状态:Q2截止,Q3导通。电流路径:由于电感电流不能突变,L19必须释放刚才储存的能量。电流通过Q3(从地吸入)->电感L19->负载->地。能量变化:电感L19正在释能,维持输出电流。同步整流优势:Q3的导通电阻(Rds_on)极低,比传统二极管的压降(0.4V0.7V)产生的损耗小得多,因此大电流下(2A16A)效率极高。
阶段四:死区时间(再次)
动作:LO变低,HO尚未变高
状态:Q2 截止,Q3 截止。
目的:准备再次开启Q2,同样为了防止直通.
稳压闭环控制整个 HO/LO的占空比(Duty Cycle)不是固定的,而是受FB反馈引脚控制:如果输出电压VLED_7V低了->FB引脚电压低于0.8V->芯片增大HO的占空比(Q2导通时间变长)->充入更多能量->电压回升。如果输出电压VLED_7V高了->FB引脚电压高于0.8V->芯片减小HO的占空比->电压回落

http://www.jsqmd.com/news/314351/

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