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[参考译文] AFE032:接收数据包后AFE032 PA输出损坏

Guru**** 1810550 points
Other Parts Discussed in Thread: AFE032, AFE031
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/1097120/afe032-afe032-pa-output-damaged-after-packet-receive

部件号:AFE032
主题中讨论的其他部件: AFE031

您好,

我们目前正努力解决AFE032的一些问题。 在我们的一些主板上,我们遇到了一个问题,即在收到前几个数据包后,我们的PA输出发生故障,我们发现PA输出上的GND短路,并且AFE032内部温度在不发送任何数据的情况下达到约100摄氏度。 接收器工作正常,但我们无法发送任何数据,因为PA输出未发送任何内容。 这种问题可能是什么原因造成的?

我们为AFE032提供18V DC,我们的耦合电路如下所示:

我们使用MCU的外部DAC。

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    你好,Kacper,

    您的AFE032可能已损坏? 您是否用新鲜的AFE032加油?

    AFE032数据表的表79建议在使用1A肖特基时,在PA的输出处使用3A肖特基二极管。 数据表还建议选择具有较低阈值电压的电视。 与数据表建议相比,D1100的断电压也过高。

    顺便说一下,您是否对PA的输出进行了范围划分? 是否正确选择了变压器? 您能否测量PA的输出电流? 您能否测量AFE032的电流消耗?

    Kai

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    您好,

    AFE032受损,这是真的,更换新的AFE032电源放大器有助于并且肯定是它的AFE032功率放大器出现故障。 但是,为什么他在接收数据包时中断,那么当PA关闭时呢?  

    您说的对,我们使用肖特基电流较低,我们将在下一个版本中进行更改。 关于TVS电压,我选择了您的参考设计建议的电压,您在PA输出上使用15V PA_VS和10V TVS二极管。 但是,如果这可能导致问题,我们可以改变它。 D1100应该不是问题,它是一个用于PA_VS保护的二极管,但它与具有20V电压的齐纳二极管平行。

    我可以尝试测量PA的输出电流,我会告诉你。

    但正如我前面提到的,strage是当AFE032处于RX模式时PA断开。 到目前为止,我们在5个不同的主板上都遇到了这种情况,90 % 确信在我们接收数据包时会发生这种情况。

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    你好,Kacper,

    感谢Kai的回复。  

    AFE032受损,这是真的,更换新的AFE032电源放大器有助于并且肯定是它的AFE032功率放大器出现故障。 但是,为什么他在接收数据包时中断,那么当PA关闭时呢?  

    当AFE032的芯片结温超过165C范围时,它将执行自动热关闭。 当Rx激活时,它看起来AFE032在其输出处短路。  

    尚不清楚AFE_RX_INPUT如何在引脚27或RX_PGA1_In节点处连接。 是的,它是电容耦合C1121或10nF的,这只是阻止直流电压或直流短路。 PA或pin41&42 (PA_OUT1 & PA_OUT2)输出处的交流短路会发生什么情况。  AFE_RX_INPUT的输入处应该有带通滤波器,参见AFE032数据表的图17。  

    尽管它被称为可选的BP过滤器,但输入阻抗在高频率下必须较高。 假定Rx频率在350kHz范围内工作,其阻抗必须足够高,以便PA_OUT不会在更高Rx频率下短路。  

    还有其他我不理解的事情。 是的,pa_out在变压器的Tx和Rx节点之间共享一条路径。 PA_OUT和RX_PGA1_In节点是电容耦合的。 如果PA_OUT节点短路,则不是直流电压。 它很可能在交流电压中短路(推测)。  

    到达变压器后,由另一个传输的PLC模块发送的RX信号在变压器的初级电路上具有非常弱的交流信号(例如@350kHz),其电压振幅低,电流低。  

    您能否描述 PLC变压器的初级和次级绕组处的电压和电流? 原理图显示为N,L1,L2和L3,并且必须是某种类型的3相交流电源。  根据其数据表,7.50510476亿 PLC变压器中次级绕组的电感约为800nH (初级电压约为400nH @100kHz)。  

    假设3相频率以60Hz运行,第二个绕组的阻抗约为SL=2*PI*f*800nH = 60Hz时的0.3 mΩ。  470nF @60Hz约为1/SC = 1/(2*PI*60*470nF)= 5.6kΩ。 10uH @60Hz的阻抗约为4 mΩ。 抱歉,我无法以这种方式估计电感值,因为电感值指定为100kHz,而电感值未指定为60Hz。  

    e2e.ti.com/.../5700.750510476_2D00_1724292.pdf</s>172.4292万

    我注意到您的变压器在原理图中与初级绕组和次级绕组互换。  顺便说一下,我不建议在变压器中将二级电缆交换为主电缆,反之亦然。 我没有完整的变压器设计参数,但我知道引脚1-3,2-4被定义为初级绕组,引脚7-8被设计为次级绕组(根据设计)。 变压器中的漏电感在设计时经过优化。 对于PLC应用,可以反转引脚,但最好向制造商咨询建议或在工作台上对变压器进行表征,以查看可能的缺陷。 所有客户都在 根据制造商的建议使用预期的主要和次要面。 我没有任何数据来支持您的变压器配置。   

    请向我提供其他设置信息,我们将帮助您了解您的设置中实际发生的情况

    最佳,

    雷蒙德

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    你好,Kacper,

    请测量流经变压器第二绕组的电流。 如果60Hz交流电流较高,您可以尝试将470nF电容器降低至4.7nF - 10nF。  Rx通信频率是多少?

    根据原理图,原理图的I_lim被配置为0.9A,请参阅以上捕获的图像,其中Rset = 11kΩ。  

    Kai还提到了用于AFE032 PA输出的肖特基二极管。 随附的是AFE031 EVM原理图中推荐的部件。 在原理图的PLC耦合部分中,AFE032和AFE031几乎相同,请参见下面的链接。 我从onsemi / Fairchild查看了SS14部件的数据表,这比推荐的要慢得多。

    肖特基二极管必须以更快的速度打开,并且其前向接通电压低于AFE032输出处的内部ESD二极管。 否则,变压器的输出电流或PLC侧的瞬态事件将不会通过电源轨重定向或转向电流路径,并由齐纳二极管夹紧,如下图所示,AFE032的PA可能会损坏。  

    https://www.ti.com/lit/ug/sbou223/sbou223.pdf?ts=1651075669670&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    我仍然不清楚AFE032的输出是如何损坏的。 如果对AFE032的输出进行故障排除时感到困惑,我建议在执行Rx测量时断开PA至变压器的输出。 发送并测量来自变压器次级侧的Rx通信信号,交流电压和/或瞬态事件,并查看问题的根本原因(监控交流电压,电流和瞬态事件)。 请在进行这些测量时给我发送一些示波器镜头。  

    我的猜测是,目前的问题可能是由三相交流电源发生的事件引起的,但我需要更多信息来了解这一点。  

    最佳,

    雷蒙德

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    您好,

    我将通过Andrey发送电子邮件给您更多详细信息和其他示意图,因为这是我们的IP。 我将尝试测量耦合变压器两侧的电流,并与您分享。  

    关于换用变压器,确实是换用的,我们设备的前一版本的设计师告诉我,在我们的情况下,它的工作方式更好,我应该保持这种方式。

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    您好,

    在AFE032的数据表中,我找不到PA输出上使用了哪些二极管作为保护。 我只是比较一下SS14二极管,我们将它与参考设计(https://www.ti.com/tool/TIDM-MINI-DC)中使用的B340A配合使用,它具有相同的正向电压,其电容要低得多,所以我假设它的速度与您使用的B340A一样快,甚至更快。 是的,它的额定电流较低,但目前情况并非如此。

    我会尽可能多地进行测量,并将结果发送给您。

    现在要明确的是,AFE032损坏的这种情况只涉及安装了100以上的设备,我推测这在很大程度上取决于特定的主板, 因为现在有很多板可以工作几个月,一切都很好, 而且AFE032在工作的最初几个小时内总是损坏。 未发现长时间工作的设备损坏。

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    你好,Kacper,

    AFE032数据表的表79中建议使用B340A。

    B340A是3A肖特基二极管,SS14是1A肖特基二极管。 根据Raymond的数据显示,在4A时,B340A的压降为0.6V,而SS14的压降为1.0V。 所以SS14太弱了! 请记住,主电源上的每次电涌和每一次感应反冲都将返回到AFE032的输出并对其施加压力。 所以,你真的需要大量的东西来保护AFE032。

    D1100也是如此。 在这种情况下,它太弱了,无法真正保护AFE032。

    您的赛道在雷雨中几乎无法生存。 因此,请遵循数据表的建议。 他们不是为了乐趣而被给予的。

    Kai

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    你好,Kacper,

    下面是Kai所指出的B340A肖特基二极管的数据表捕获。 即使是相同的设计芯片,也存在差异。 例如,B320A-B340A的性能与B350A-B360A相比更加一致。 SS14在AFE032的输出中处理瞬态事件保护的速度有点慢。  

    根据您的最新描述,我很肯定AFE032会因PLC交流电源线侧的瞬时事件而损坏。 此外,如果将470nF耦合电容器减少到4.7nF-10nF范围,也会有所帮助。

    在60Hz时,470nF的阻抗为5.6kΩ Ω,10nF的阻抗为265kΩ Ω,这将减少流经变压器的60Hz交流电流。 在PLC通信频率下,例如300kHz,470nF的阻抗为1.1Ω Ω,而10nF的阻抗为53Ω Ω, 53Ω@300kHz对较高频率几乎不会产生衰减效应。  

    如果您有其他问题,请告知我们。  

    最佳,

    雷蒙德