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[参考译文] OPA564:缓慢消失:I-Flag保持高电压,输出保持靠近GND,芯片电流消耗过大

Guru**** 1129500 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA551, OPA564, OPA561
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/642132/opa564-slowly-dying-i-flag-remains-high-output-stays-close-to-gnd-dies-with-excessive-current-consumption

部件号:OPA564
主题中讨论的其他部件:OPA551

由于较新负载的功率需求较高,我们不得不将OPA551替换为OPA564。 工作条件包括:

电源为单面@ 24 V,电流消耗小于500 mA。 输入信号为正弦@ 130 kHz,Vpp变化。

变压器主电阻为9 MH @ 2欧姆。

我们观察到的是以下情况:电路运行良好数周,然后在以下事件序列中死亡:

1) I-Flag (I-Flag)保持在高位,即使没有输入信号也是如此。 AMP仍然工作。 (我们不监控i-Flag)

2) I-Flag一直处于高位,Amp输出一直处于低位,高于GND < 1 V。

3)电流突然消耗过大的电流,炸制电流分流器。

4) T-Flag从不设置为高,设备不会变得过热。 外壳@最大85°C

我们最初怀疑电源顺序可能是导致此故障的原因,因此实施了该步骤
数据表中的电路由齐纳和电阻器组成。 Amp似乎需要更长时间才能失败
(星期而不是天)。

如果没有正确的电源顺序,是否会因为电路只点火一次而导致损坏?

谢谢,

Andreas

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    您好,Andreas:

    很遗憾听到您的OPA564应用程序出现问题。 我需要更多的信息,然后才能对可能导致失败的原因进行评估。

    1. 正常的最大OPA564工作电压为+24 V,您使用的是+24 V开关电源。 您是否使用DSO监控+24 V电源以确保电压不超过+26 V的绝对最大额定值? 确保在所有正常工作循环中练习回路。
    2. 在操作过程中监控OPA564的输出。 查看是否存在任何摆动迹象。 您是否观察到任何情况?
    3. 请 提供各种V+和V-引脚的连接。 V+针脚是否具有电源旁路电容器?
    4. 您已提供 变压器主电源的R和L值。 转聚物的其他特点是什么;耳轴比,次级阻抗等?
    5. 输出端子MP1-1和MP2-1承受的负载是多少?
    6. D49,BAV99W的额定正向电流仅为300 mA。 当OPA564出现故障时,您是否知道该二极管对是否也已损坏? 是否有任何其他组件出现故障?
    7. OPA564AIDWP底面PowerPAD是否焊接到连接到V-(接地)的尺寸合适的PC板垫上?

    此致,Thomas

    精密放大器应用工程

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    您好,Thomas:

     

    感谢您的回复,以下是缺失的详细信息:

     

    1)     24 V电源是安全的,不会超过24.4 V,开机上升时间~ 200 ms,无峰值。

    2)     除预期行为外,无振荡。

    3)     针脚下面有C7003/7004/7005 (7004 (参见7005参见示意图,它们与主符号偏移),
    和(原理图上未显示)和220 u al cap (C42)。 请参阅附加的布局快照:

    4)     变压器回转比为1:10,次级@ 900 MH。 次要调谐为的共振
    使用各种LS的工作频率,这些LS跳线插入给定配置的电路中。
    系统的这一部分驱动压电式执行器。

    5)     请参阅4)

    6)     BAV99与所有其他组件一样,始终正常。 我们的Vpp电压绝不超过15 V,并且
    运行时,谐振电路不会中断。

    7)     底面焊接在印刷电路板上,并连接到所有可用的GND层,请参阅钻机平面图。 散热器是
    焊接在芯片侧面的印刷电路板(AAVID 57.34万)上:

     

    希望能帮助…

     

    谢谢,

     

    Andreas

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    您好,Andreas:

    感谢您提供有关OPA564应用程序的完整信息。 我没有找到任何关于您使用 设备的方式的信息来解释 为什么它们会随着 时间的推移而死亡。 我还有几个问题可以帮助我更好地理解问题的范围。

    1.  此故障模式 是OPA564特有的,还是在使用OPA561时观察到的?
    2. 此故障是仅发生在某些OPA564设备上,还是所有设备最终都失败?
    3. 出现上述故障模式的OPA564器件的百分比是多少?
    4.  故障是 来自一个特定的OPA564批号/日期代码,还是  来自多 个批号/日期代码?
    5. 您提到 "我们最初怀疑电源顺序可能是导致此故障的原因,因此实施了该步骤
      数据表中的电路由齐纳和电阻器组成。 Amp似乎需要更长时间才能失败(几周而不是几天)。"  这表示第一组故障在几天内发生,然后在VDIG对电路进行偏置更改后,时间移出到几周。 是这样吗?
    6.  应用程序使用时,V+和VDIG电源是否循环打开和关闭?

    在我找到答案后,我们将决定下一步在哪里进行。

    此致,Thomas

    精密放大器应用工程

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    您好Thomas:

    1)使用OPA551时从未观察到此故障模式。 我们从未发现生产超过10k的设备存在任何问题。

    2) 3) 4)我们首次生产了20块板,没有齐纳二极管,只有软件功率定序,其中有5块板
    5块板在几天内出现故障。 然后,我们在齐纳二极管解决方案中进行了修补,在两个月内有10块板出现故障。 日期
    第一次运行的代码是6CCNC6T。 我们现在生产了20块板,它们具有6CCNC4T日期代码和
    板载齐纳二极管和电阻器。 这些主板目前正在进行压力测试,我将在稍后返回测试结果。

    5)是的,请参阅上文。 注意:所有第一个生产的运行板在未将齐纳二极管插接至的情况下均已通电一次
    执行出厂固件编程和自动测试。

    6)是的,当电源循环时,可能存在输入信号。

    谢谢,

    Andreas

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    您好,Andreas:

    我认为,我们应该采取双管齐下的办法,找出造成OPA564故障的原因:

    1)我们将对您的应用电路运行一些深入的模拟,以查看  在OPA564运行期间是否出现了不安全的电压情况。 为此,我们需要有关变压器和负载的更多信息。 您提到变压器的初级电感为9 mH,电阻为2欧姆,次级电感为900 mH:

    答 您能否提供次级电阻以及互感或变压器的初级/次级耦合系数(k)的一些概念?

    B.  您提到负载是压电式传感器。 它是否纯粹是电容负载,如果是,其电容是多少?

    C. 变压器和压电负载之间是否有电缆,如果有,其阻抗特征是什么?

    2)请与 向您提供OPA564产品的TI授权分销商联系。 告诉他们您希望对发生故障的OPA564器件执行故障分析,其批号为6CCNC6T。 告诉他们您已就故障与精密放大器应用团队联系, 我们 已同意 此行动方案。 然后,经销商 应向您提供 一份故障分析申请表,您必须填写完整。 它将提供有关准备和返回设备的说明。

    关于应用电路,我还有一个问题是 关于用来偏置同相输入分压器的+15V电源和+24V开关电源。 这些电源是否同时通电和断电?

    OPA564对  输入端施加的过大差动电压很敏感,可能 会损坏。 数据表的第16页在“输入保护”一节中指出,“使用静电放电(ESD)保护以及背对背二极管和输入电阻器(参见图43)来保护OPA564上的输入。 由于放大器的转换速率有限,超过这些二极管的开启阈值(如在脉冲条件下)会导致电流流流过输入保护二极管。 如果输入电流不受限制,则背对背二极管和输入设备可能会损坏。' 我们需要确保不会出现可能发生这种情况的情况。

    此致,Thomas

    精密放大器应用工程

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    尊敬的Thomas:

    1)如果刚刚检查了变压器的一些样品:初级R为~ 1欧姆,次级R为~ 40欧姆。 次级短路在主端产生15 µH,在另一侧1.7 MH产生相同的结果。 主要和次要容量~ 80 pF (可能出错)。

    包括同轴电缆在内的压电电电电容为~ 800 pF,电感未知。 压电本身为~ 400 pF,电缆(RG179) 240 pF加上一些杂散电容。 电感未知,但应在 µH μ A范围内。

    2)我将与我们的PCB制造商联系,了解OP564的来源。

    3) 15 V电源来自使用线性稳压器开关的+24 V,因此在通电和断电情况下,+15 V始终低于+24 V。
    因此,在我的理解下,我们应该安全:

    感谢您的帮助,

    Andreas

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    您好,Andreas:

    之前,您提到了9 MH初级电感和900 MH次级电感,现在分别提到了15 uh和1.7 MH电感。 我不确定在模型中使用哪种电感。 无论我如何安排变压器,我都无法接近130 kHz的共振。 这是您告诉我驱动OPA564所使用的频率。 您是否有变压器的部件号?

    您可以做的任何事情都能帮助使用变聚物的等效电路,这将是最有帮助的。

    此致,Thomas
    精密放大器应用工程
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    您好,Thomas:

    你问我杂散电感,这就是我测量的,使另一个绕组短路。 在文本中这样说...

    初级主电感仍为9 mH,次级主电感为900 mH,杂散初级电感(请注意,我测量的是总和
    在两个杂散电感中,相对电感会转变)为15 µH和次级1.7 MH。

    谢谢,

    Andreas

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    您好,Andreas:

    我认为我可能有一个相当接近的变压器模型,目前我正在使用它在您的OPA564电路上运行模拟。 如果模拟接近产生实际工作条件,则会提出更多问题。

    当我跨频率运行扫描时,波德响应指示出现共振的多个频率。 共振会 导致显著的相移, 从而影响相位余量并导致不稳定。

    请回答以下问题:

    1. 您是否观察 到输出引脚(15,16)和电路工作时压电负载的OPA564处的波形? 我真的需要查看 OPA564输入,输出以及电路工作时负载处波形的DSO图像。
    2. 是否可以设置 OPA564输入,使其可以 通过小信号方波驱动? 小信号是指10 mVpk方波 ,低频,如100 Hz或1 kHz。  需要捕获OPA564输入驱动信号和输出引脚(15,16)的DSO图像。
    3. 输出变压器是专用于特定压电式传感器的指定变压器,还是其他设备? 是否可以获得变压器的制造商零件号?

    此致,Thomas

    精密放大器应用工程