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[参考译文] TLV07:老化测试过程中出现故障

Guru**** 1830170 points
Other Parts Discussed in Thread: TL074, TLV07, OP07
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/714676/tlv07-malfunction-during-aging-test

器件型号:TLV07
主题中讨论的其他器件: OP07

您好!

我的一位客户正在测试 TLV07 、以测量光伏逆变器系统升压级中的直流总线电流。

原理图如下所示。 Ipv1 连接到 TL074。  TL074 构成电压跟随 器、TL074的输出连接到 C2000的 ADC 引脚。

它可以在正常温度下正常工作。

但在70-80C 时、Ipv1将为-12V、TLV07引脚2电压为0V、引脚3电压为-10V。  

此时、升压转换器将被关闭、并且它们不应存在流经分流电阻器 RP104的电流。

冷却电路板后、此现象仍然存在。

重启后、该现象消失。

故障率为4.1%。

请提供任何想法吗?  

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    您好 Howard、

    ARROUND RP109的原理图中是否有错误? "SOLAR-1"如何连接到"GND"? "SOLAR-1和"GND"之间的电压差是多少?

    您的问题看起来像闩锁、是由于超出共模输入电压范围以及输入电流过高而导致的、例如

    您能否向我们展示一个更大的原理图片段?

    Kai

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    SOLAR-1不是 GND。
    电流感测电阻 RP104连接在 Solar-1和 Solar-0.
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    是的、这就是我提出的原因... :-)

    "SOLAR-1和"GND"之间的电压差是多少? "SOLAR-1 "的电势是否会超出 TLV07的共模输入电压范围?

    Kai
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    不可以、传感电阻器仅为5m Ω。

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    Howard、
    太阳能0和太阳能1之间的差分电压是多少、当问题发生时、电源的输入共模电压是多少? 我看到的真的是700V 吗?
    绘制原理图的方式将不起作用、因为输入相对于系统接地似乎是浮动的、这会导致其中一个电源轨上的输出崩溃。
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    Marek、
    SOLAR-1连接到电路中其他位置的 GND、因此共模电压几乎为0。
    您可以忽略700V、这是其他电路的评论、而不是这个。
    SOLAR-0和 SOLAR-1之间的差分电压应小于13A*5mOhm=65mV。
    该电路可以在室温下正常工作。
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    您好 Howard、

    您写道:"SOLAR-1与电路中其他位置的 GND 相关、..."

    但这正是关键点! 您能否向我们展示"SOLAR-1 "是如何以及在何处连接到"GND"? 如果涉及的电感不可忽略的较长覆铜线迹、开关可能会导致电感反冲、这很容易超过 TLV07的电源电压。

    Kai
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    主升压功率级如下所示、RP104如图所示、SOLAR-1通过0欧姆电阻器连接到 GND。 Solar-1和 GND 在 PCB 同一层上浇注了大量铜。

    因此、我想应该没有大电感。

    这种现象在下电上电后不会消失。  

    与完全相同的电路的 ADI 公司的 OP07通过了老化测试。

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    您能否确认+12V 和-12V 电源在 TLV07似乎出现闩锁的运行期间始终存在?  我假设真正的问题是客户期望0 V OUT 的输入电流为0、但他看到-10V OUT 的输出电压为0。 在运行期间、12V 电源是否循环打开和关闭?

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    Howard、

    您客户的电路应该可以正常工作-请参阅下面的内容。

    但是、您对故障的描述   "在70-80C 时、Ipv1将为-12V、TLV07引脚2电压为0V、引脚3电压为-10V"似乎不可能、因为存在内部保护二极管 DOV1和 DOV2、 引脚2和3之间应保持在彼此之间的二极管压降范围内的输入端子之间-请参阅下文。

    话虽如此、您的客户的问题似乎是闩锁状况或损坏的设备-部件是否恢复过?

    如果它未恢复、这似乎是与过压相关的损坏、客户必须添加外部 EOS 保护电路、如下所示。

    肖特基二极管 SD1和 SD2可在瞬态电压抑制器 TV1和 TV2的情况下保护器件免受正极输入上的过压影响(用于太阳能0上可能的电压尖峰)、 防止由于电源引脚上的电压过高而导致的损坏、这可能是由于电源上的尖峰和输入电压将电源拉高至绝对最大额定电压(例如、LDO 无法灌入电流)或电源之间的上电序列延迟造成的 (一个电源打开、而另一个电源在几毫秒内浮动)。  如果客户使用可能的电感反冲驱动电感负载、则还必须添加 SD3和 SD4以及 Rout 限流电阻器、以防止损坏输出级-请参阅下文。   

    我还在这篇文章中附加了一篇简短的演示文稿、其中详细介绍了 ESD/EOS 保护。

    e2e.ti.com/.../ESD_5F00_EOS.pptx

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    Marek、
    感谢您的及时反馈。
    是否可以使用万用表测量 PIN2和引脚3之间的两个二极管? 无论是否有好的器件或坏的器件从其电路板上断开、使用万用表都无法观察到0.3-0.7V 的压降。 因此、我们很难判断不良器件 PIN2和引脚3是否已损坏。

    话虽如此、您的客户的问题似乎是闩锁状况或损坏的设备-部件是否恢复过?
    是的、它可以恢复。 只有通过冷却电路板、它才不会恢复、但通过对电路板进行下电上电、它才能恢复。

    因为它可以恢复、所以我们可以不损坏器件、对吧?

    如果处于闩锁状态、Vin+如何为-10V? (我们已经观察到示波器、它是一条电压为-10V 的稳定线路、因此我们确信它是如此)。 运算放大器进入闩锁状态的可能原因是什么?
    如果损坏、那么正常器件和损坏器件之间的 PIN2和引脚3压降应该不同、对吧?
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    Tim、
    是的、真正的问题是客户希望0电流时输出0V、但在 Vin+时看到-10V、输出 IPV 为-12V。
    在运行期间、12V 电源是否循环打开和关闭?
    他们一直没有在示波器上观察到电源、因此我们不确定。
    但是、即使在运行期间它循环打开和关闭、它是否会在 Vin+上导致-10V 电压?
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    如果电源引脚上没有 TVS 为静态电流从正电源流向负电源提供路径、则丢失一个电源(一个电源悬空)可能会导致闩锁情况。

    TLV07的输入端子之间有背对背输入保护二极管-请参阅下文。

    测量 TLV07中二极管压降的最简单方法是使用电压源 Vbat 将输入拉开、而内部2.5k 输入电阻器 R1和 R2将电流限制为 Iin=Vbat/5k -请参阅下面的内容。  这样、您可以通过适当选择 Vbat 电源将电流限制在10mA 或更低、而无需为 TLV07电源供电。  在锁存条件下、可能会有另一个寄生二极管传导电流、从而导致客户发现问题。  因此、他们应该添加我在上一个帖子中讨论过压保护、以防止这种情况发生。

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    您好 Howard、

    您无法直接测量 PIN2和引脚3之间的保护二极管、因为内部2k5电阻器与保护二极管串联:

    Kai

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    霍华德

    我们尚未收到您的回复、因此我们假设您的问题已经得到了解答。 如果您需要更多帮助、只需在下面发布另一个回复。

    谢谢
    Dennis
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    Marek、
    我今天已经和客户做了实验。
    我们发现、当使用示波器或万用表的探头触碰 TLV07的 PIN2或引脚3时、会发生异常。
    当触碰 PIN2时、升压级将停止工作并且感测到的电流将为0。 然后 TLV07的输出为+11.8V、PIN2为-10.2V、引脚3为-11.8V。
    触摸引脚3时、升压级将停止工作、感测到的电流将为0。 然后 TLV07的输出为-11.8V、PIN2为-0.76V、引脚3为-11.8V。
    除非我们对电路进行下电上电或再次触摸 PIN2/ pin3、否则 TLV07无法恢复正常。
    我还通过触摸 PIN6进行测试。 升压级也将停止工作。 但 TLV07可能会在不进行下电上电或再次触碰 PIN6的情况下恢复正常。

    因此、故障不仅是由老化测试引起的、还应与 TLV07上的干扰信号有关。
    这种现象是否像闩锁?
    是否有办法使 TLV07不那么敏感?
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    您好 Howard、

    这听起来是一个布局问题。 在 UP17上、太阳能1和信号接地之间似乎存在很多共模噪声。

    去耦电容 CP57靠近 UP17、对吧? 如果将万用表的接地引脚连接到 CP57的接地端子、是否也会发生闩锁?

    Kai
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