TPS63710无输出电压

Question

想通过TPS63710生成负电压，但没有任何输出。设计的电路图如下所示，基本上是按照手册来的。

目前的测量结果是输入有5V电压，VAUX引脚有4.7V电压，CAP引脚没有电压，输出测也没有电压。电容C4等两端有5V电压。由于外部器件一共也就这些，现在不知道从什么地方开始分析，有懂的可以提供思路吗？
下面是绘制的pcb图及实物。

Answer 1

晚上好🌙🌙🌙
本答案参考通义千问

根据你描述的情况，TPS63710 没有输出电压，但输入有5V，VAUX引脚有4.7V，CAP引脚无电压，这说明电路中可能存在以下几个问题：

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一、可能原因分析

1. 电源管理芯片（TPS63710）未正常工作

• 检查供电是否稳定：虽然VAUX有4.7V，但需要确认该电压是否在芯片的推荐范围内（通常为2.7V~5.5V），且是否稳定。
• 检查EN（使能）引脚状态：确保EN引脚被拉高（接VCC或通过电阻上拉到VCC），否则芯片不会启动。
• 检查外部振荡器配置：如果使用外部RC振荡器，请确认R和C的值是否符合数据手册要求。

2. 电容C4未正确连接或损坏

• CAP引脚无电压：可能是C4未焊接、虚焊、短路或容量不足。C4是内部电荷泵的关键电容，若无法充电，输出将无电压。
• 检查C4两端是否有5V：你说“C4等两端有5V”，这表明C4可能被错误地并联在输入电源上，而非作为电荷泵的储能电容。

3. 输出电容或负载未正确连接

• 输出端无电压：可能是输出电容（如C5、C6）未焊接或损坏，或者负载未正确连接。
• 检查输出电容的极性：如果是电解电容，极性接反会导致电容失效，影响输出电压。

4. PCB布局问题

• 走线过长或阻抗过大：可能导致信号传输不稳定，特别是EN、CAP等关键信号。
• 地线不良：地线不干净或接地不良会导致芯片无法正常工作。

5. TPS63710本身故障

• 芯片损坏：可能是芯片在焊接过程中损坏，或因静电放电（ESD）导致功能异常。

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二、排查步骤（有序列表）

1. 确认供电稳定性

   • 使用示波器检查VAUX引脚电压是否稳定，波动范围是否在2.7V~5.5V之间。
   • 检查EN引脚是否被正确拉高（例如通过10kΩ上拉电阻接到VCC）。

2. 检查CAP引脚与C4的连接

   • 确认C4是否正确焊接在CAP引脚和GND之间。
   • 测量C4两端电压是否为约5V（需在芯片工作时测量）。
   • 如果C4两端电压为5V，说明它可能被错误地并联在输入电源上，而不是作为电荷泵电容。

3. 检查输出电容与负载

   • 检查输出电容（如C5、C6）是否焊接良好，极性是否正确。
   • 检查输出端是否有负载连接，或是否测试时未接负载。

4. 检查PCB走线与布局

   • 检查EN、CAP、GND等关键信号走线是否过长或受干扰。
   • 检查地线是否连通，是否存在断点或虚焊。

5. 尝试更换TPS63710

   • 若以上步骤均正常，可能是芯片本身损坏，尝试更换新的TPS63710模块。

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三、参考电路图（建议）

以下是一个标准的TPS63710负压输出电路（基于TI官方设计）：

VIN (5V) → TPS63710 VIN
VAUX (4.7V) → TPS63710 VAUX
EN → 10kΩ 上拉至 VIN
CAP → C4 (10μF, 10V, 陶瓷电容)
GND → 地
VOUT (负压) → C5 (10μF, 10V, 电解电容)

注意：CAP引脚应连接到一个10μF以上的陶瓷电容，并且必须连接到GND，不能连接到VIN或其他电源。

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四、代码示例（可选）

如果你使用的是微控制器控制TPS63710（例如通过I2C或GPIO控制EN引脚），可以参考如下伪代码：

// 初始化EN引脚为输出并拉高
pinMode(EN_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(EN_PIN, HIGH);

// 延迟一段时间让TPS63710启动
delay(100);

// 检测输出电压
float vout = readVoltage(VOUT_PIN);
if (vout < -3.0) {
    Serial.println("Negative voltage generated successfully.");
} else {
    Serial.println("No output voltage detected.");
}

提示：如果使用的是模拟电压检测，需使用ADC读取VOUT引脚电压。

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五、总结

| 问题 | 解决方案 | |------|----------| | CAP引脚无电压 | 检查C4是否正确焊接，是否被错误连接 | | 输出无电压 | 检查输出电容、负载、地线、EN引脚 | | 芯片未工作 | 检查供电是否稳定，EN是否拉高 | | PCB布局问题 | 检查走线、地线、信号完整性 | | 芯片损坏 | 更换TPS63710 |

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如果你能提供具体的电路图或PCB照片，我可以进一步帮你分析具体问题所在。