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[参考译文] AFE031:AFE031电力线通信(PLC)模拟前端、故障。

Guru**** 2769425 points

Other Parts Discussed in Thread: 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/997054/afe031-afe031-powerline-communications-plc-analog-front-end-failure

器件型号:AFE031

尊敬的德州仪器(TI):在正常运行几个月后、几个 PLC 芯片(AFE031)上出现了严重问题。 有时发送阶段不工作、而是仅接收阶段、有时是整个芯片。 该问题似乎位于从 Rset 设置为1.6A 的放大器的输出上(请参阅原理图和随附的烧毁芯片照片)。 如果我们在调节电路上犯了任何错误、或者需要降低 PA 的发射功率输出来解决该问题、请尽快告知我们。

此致

Andrea Vinci

  • 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。

    尊敬的 Andrea:

    根据您所在的位置、这似乎是230Vrms、50Hz AC PLC 工作条件。 在我能够准确地排除您的应用程序故障之前、我仍然对您的操作有几个问题。  

    1.典型的环境工作温度是多少?

    在15V 单电源轨下、1.6Ap 时、传输电压摆幅为+/-12Vpp 是多少? 12Vpp 相当于4.24Vrms、例如在130-140kHz 频率下。  

    3、本说明适用于什么? 如果发现短路、损坏的 AFE031具有45Ω Ω 直流电阻、这意味着什么? 如果移除 AFE031、直流电阻为8kΩ Ω、这意味着 PCB 布线可能会部分短路。   

    在应用发送或接收 PLC 信息时、AFE031的典型直流工作电流是多少?

    您似乎正在使用接近数据表图48的参考设计、该参考设计基于美国的交流 PLC 应用、该应用的交流电源以115Vrms、60Hz 的频率运行。  

    以下是我对您的问题的猜测。  

    A:AFE031在1.6Ap 下运行(假设)、这是一个位高电平。 是的、AFE031在1.5Ap 下可传输高达12Vpp 的电压、这意味着您将具有一个负载6Vp/1.5Vp=4Ω Ω 的负载。 您能否在引脚42和引脚43之后验证直流负载。

    b:在交流 PLC 侧、我将470nf HV 电容器降低至100nF 左右。 在50Hz 下、470nf 的阻抗为1/sc=1/(2*pi*50Hz*470nf)= 6.77kΩ Ω。如果减小到0.1uf、则50Hz 的阻抗增加到31.8kΩ Ω、这将降低50Hz 下的交流负载。 在高频时、例如141kHz、470n42的阻抗为2.4Ω Ω、100nF 为11.3Ω Ω、这不应削弱高频 PLC 操作。  

    随着470nf 降至100nF、230Vrms 的大部分电压将在电容器上下降。 剩余的交流电源将通过耦合变压器反射回来。

    c.我认为 GND_X 相当于美国的中性线、即变压器左侧的另一个 GND_F。 这是交流电源的安全问题、 可能与烧毁问题无关。 我只想提一下。  

    D. 这些标记是什么意思? 它们是否也烧坏或短路。  

    e.我没有足够的信息来说明 AFE031因过压或过流而损坏。 此时、我想推测 AFE031的损坏是由过流造成的。 它是来自 AFE031的15V 电源轨的电流、还是来自交流 PLC 侧的耦合变压器反射的过流。 请向我提供操作历史记录。 AFE031在高温环境下工作是否一段时间? 交流电源侧是否发生了瞬态事件等?

    请向我提供尽可能多的信息、以便我能够以合理的信心解决您的问题。

    此外、这是一个公共支持论坛。 您可以通过 E2E 论坛申请"友谊"请求。 在我接受您的请求后、我们可以通过私人设置(E2E 私人消息)交换信息。  

    最棒的

    Raymond  

  • 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。

    尊敬的 Raymond:

    根据您所在的位置、这似乎是230Vrms、50Hz AC PLC 工作条件。 在我能够准确地排除您的应用程序故障之前、我仍然对您的操作有几个问题。  

    -电力线上的电压大约等于250Vdc 连续电压(230VAC @ 60Hz +变压器+ graez 桥+电容器)。

    1. 典型的环境工作温度是多少? 30°C/35°C
    2. 在15V 单电源轨下、1.6Ap 时、传输电压摆幅为+/-12Vpp 是多少? 12Vpp 相当于4.24Vrms、例如在130-140kHz 频率下。  

    我记得是6.8Vpp,但我会立即进行测量并通知您

     3、本说明适用于什么? 如果发现短路、损坏的 AFE031具有45Ω Ω 直流电阻、这意味着什么? 如果移除 AFE031、直流电阻为8kΩ Ω、这意味着 PCB 布线可能会部分短路。   

    -在安装了新的 AFE、R134、D24的情况下,我们在 TxLinePF (PA_OUT1 /2)和 GND_F 之间测量大约8kΩ μ F 如果 AFE 被目测烧坏(穿孔)、则 TxLinePF (PA_OUT1 / 2)和 GND_F 之间存在短路。 如果 AFE 未被目测烧坏(穿孔)并且仍在通信、则 TxLinePF (PA_OUT1 / 2)和 GND_F 之间的电阻介于3和8千欧之间。 如果 AFE 未目测烧坏(穿孔)、但 TxLinePF (PA_OUT1 / 2)和 GND_F 之间没有通信、则电阻约为45欧姆。 似乎阻抗随着时间的推移而降低。

    1. 当应用发送或接收 PLC 信息时、AFE031的典型直流工作电流是多少? -我将进行测量并及时通知您

    您似乎正在使用接近数据表图48的参考设计、该参考设计基于美国的交流 PLC 应用、该应用的交流电源以115Vrms、60Hz 的频率运行。  

    -不能、我们不在交替模式下工作、而是在大约250Vdc (plc 总线)的连续模式下工作。

    您能否在引脚42和引脚43之后验证直流负载。

    -直流负载仅是放置在电容器之前的组件的负载。 是的、我会尽快测量该负载

    随着470nf 降至100nF、230Vrms 的大部分电压将在电容器上下降。 剩余的交流电源将通过耦合变压器反射回来。

    -总线 plc 为250Vdc 连续电压而非230VAC

    我认为 GND_X 相当于美国的中性线、变压器左侧的 GND_F 不同。 这是交流电源的安全问题、 可能与烧毁问题无关。 我只想提一下。  

    -总线 plc 为250Vdc 连续电压而非230VAC。 GND_F 是250Vdc 的0VDC 电势

     这些标记意味着什么? 它们是否也烧坏或短路。  

    -不、这意味着我已经测量了这些组件上的短路。 移除它们、因为短路位于芯片内部。

    1. 我没有足够的信息来说明 AFE031因过压或过流而损坏。 此时、我想推测 AFE031的损坏是由过流造成的。 它是来自 AFE031的15V 电源轨的过流

    - 15VDC 电压由直流/直流转换器调节。

    或从交流 PLC 侧的耦合变压器反射的过流。

    -来自变压器直流 PLC 侧。 也许吧!!!

    请向我提供操作历史记录。 AFE031在高温环境下工作是否一段时间?

    在调试过程中、可在特定时间段内达到最大40/50°C。

     交流电源侧是否发生了瞬态事件等?

    -是在直流电源侧可能发生的瞬态事件,例如,当您在一个模块端下一个模块之间连接电源连接器时,或发生短路事件时… (我们的器件受到电力线总线短路保护)。

    请向我提供尽可能多的信息、以便我能够以合理的信心解决您的问题。

    -将会完成( 您能否最终给我一封电子邮件以获得更多的保密电路详细信息)。

    非常感谢您的支持
    、我正在等待您的回复
    Andrea Vinci 
  • 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。

    尊敬的 Andrea:

    变压器 不会通过 直流 (DC)。 我们750510476是标准变压器。 当向变压器施加直流电压时、所有内部磁性偶极材料将沿单个方向定向、并充当短路电路。 因此、AFE031可能会因从低压侧拉出过多电流而损坏。 此外、由于配置原因、变压器可能会"热"。  

    您可能会争辩说、您在变压器的两端都放置了电容器。 问题是变压器上仍然存在直流电压(电容器泄漏)。 变压器无法根据法拉第定律"复位"其磁芯以实现伏秒平衡。 当交流电通过典型变压器(无间隙)时、磁芯中的残余磁性会根据其 BH 曲线发生变化。 残留磁性将在每个交流周期中"复位"、因此磁芯在运行期间不会饱和。 如果输入信号为直流电压、则仅需 mA 直流电流即可使典型变压器饱和。  

    根据定义、变压器没有间隙磁芯。 您可能正在考虑能够传递一些直流电流并处理交流信号的电感器、例如开关电源的电感器。 后者被定义为电感器、它在其内部磁性材料中具有间隙磁芯(在这种情况下、它是物理气隙或与填充材料间隙)。 根据磁芯和材料的特性、有间隙的电感器可以接受一定数量的直流电流、但当达到磁饱和时、它具有电流限制。  

    以下是在 PLC 应用中将交流信号耦合到直流电力线上的两种方法。  

    电容器可阻断直流并通过交流、因此电容器可用于传输交流信号和阻断直流电压。 如果这是低压应用、我将推荐这种特定的耦合方法。 但是、电力线侧有250Vdc、这种方法可能不适合您的应用、因为250Vdc 的返回电压必须与 AFE031的低压侧隔离。  

    2.另一种耦合方法是使用有间隙的电感器方法。 在原理图中、它看起来像一个变压器、但有间隙的电感器已经通过了一定数量的直流电流 、而没有使磁芯饱和。 我不知道您在250V 直流侧的电流容量。 假设您在250Vdc 直流侧使用10Adc 电流、则电感器的额定电流必须高达50A-100A、以避免在最坏情况(瞬态条件、最大值)下出现磁芯饱和 工作温度等)。 传输或接收的高频信号可以通过有间隙的电感器并耦合到直流电力线上。

    如果您需要额外的助手、请告诉我。  

    最棒的

    Raymond  

  • 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。

    尊敬的 Andrea:

    我将关闭此查询。 由于我们建立了专用 E2E 连接、因此您可以通过专用 E2E 论坛提出问题。

    最棒的

    Raymond