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[参考译文] OPA4H199-SEP:闩锁中的安全电流限制水平

Guru**** 1949050 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA4H199-SEP
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/1379142/opa4h199-sep-safe-current-limit-level-in-latch-up

器件型号:OPA4H199-SEP

工具与软件:

大家好、回到通过下电上电从闩锁事件中恢复相关的问题、了解 TI 认为在闩锁期间提供的电流限制值安全级别将非常有用。

让我们以我正在设计的单元为例:

  • 在我的应用中、  两个  OPA4H199-SEP 在最坏情况下消耗的最大电流 约为80mA (包括电路其余部分从2x4输出中可以灌入的最大电流)
  • 它们的电源电压为+10V
  • 好的、假设我通过设置为120mA 的限流器为两个 OPA4H199-SEP 供电
  • 突然发生闩锁事件
  • 限流器可确保闩锁电流限制在120mA
  • 而在1ms 后、跳闸计数器会关闭限流器、然后  在1ms 后将其重新开启

这样的120mA 限制和1ms 的跳闸时间是否足以防止对 OPA4H199-SEP 造成永久损坏?

谢谢

Luca.

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    嗨、Luca、

    在看到损坏前、我们尚未测试器件灌入的 Iq 限制有多大安全的数据。 您是否想要限制运算放大器提供的输出电流? 您想了解 OPA4H199-SEP 向其中一个器件提供电流的闩锁事件或 OPA4H199-SEP 上的闩锁事件吗? 静态电流不应超过3mA (数据表中的最大值)。 这将是对放大器4个通道上的输出电流的补充。

    此致!
    Jerry

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    感谢您发送编修。

    当然、我指的是  OPA4H199-SEP 内部的闩锁。

    正如我在我的说明中详述的那样、从+10V 电源轨汲取的示例80mA 最坏情况电流还包括 两个 OPA4H199-SEP 8个输出汲取的电流、该输出由10V 通过一个设置为120mA 的公共限流器供电。

    通常、对于航天应用、我们始终需要提供合适的电流限制值、然后通过电源轨下电上电来解除锁存、从而防止闩锁事件。 但是、像我这样的航天级电路设计人员需要知道安全的电流限制值是多少。 它不一定需要经过彻底的测试(我的意思是,收集一个广泛的测量统计数据,标准偏差值等。 不,这是没有必要的)。 通常、IC 器件本身的设计人员、也就是抗辐射 IC 设计领域的 TI 专家、能够估算在 这种限流(在1ms 内发生120mA、在本例中是)闩锁事件期间耗散的能量、并告诉我们"是的、您仍然有很大的裕量、不用担心它会 恢复正常"、 或者不是..但我几乎可以肯定、就我提到的价值而言、可能的永久性损害的裕度将是巨大的。  

    如果您能就此事向您的 TI 专家提问、我相信他们会为您提供答案(即使不具约束力)。

    此致

    Luca.

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    嗨、Luca、

    感谢您的澄清。 实际上、我和我的一位同事对此器件进行了 SEL 测试、但我们仅测试了一定能量级别的闩锁抗扰度。 我们在该过程中未获取超过闩锁点的任何数据、也未确定器件在闩锁下导通的安全电流。 根据我的运算放大器知识、我认为闩锁事件中"安全"的电流大小由导通路径决定。 我相信器件能够安全地通过输出级传导比通过偏置结构的电流大得多的电流、但我认为最不常见的分母将比最大静态电流高出一些(可能为10%)。

    我已在内部联系我们的航天器件专家对此发表评论、但他可能不会在明天回复。 我会在得到回复后立即更新该主题。

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    嗨、Luca、

    我收到了来自我们航天器件专家的回复。 关于 OPA4H199-SEP 中的闩锁、我们仅测试了指定的有效 LET 没有 SEL。 很难量化哪些电流电平是"安全的"、因为即使器件似乎在 SEL 事件和下电上电后恢复、我们也必须在器件上运行 BHAST 以确定它是否影响器件的寿命。 很遗憾、我们没有该数据。

    此致!
    Jerry

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    谢谢、Jerry。

    在 可用信息的当前状态下、很明显、作为设计人员、以及 出于我们 PA 同事面前所有实际目的、我们将假设发生闩锁事件 可能会 超出恢复范围损坏 OPA4H199-SEP。  直到 TI 建议一些安全的电流限制值和相应的跳闸时间为止。 我不知道将来是否会发生这种情况、但 我非常感谢 你为核实这一问题所作的努力。 虽然我 对您的回复非常满意、但在形式上、我的问题仍然悬而未决、 因为 TI 尚没有所需的数据。 要关闭这篇文章的链条,我是否仍要选中"这已解决我的问题"框?

    Luca.

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    嗨、Luca、

    我假设闩锁事件是由于器件损坏造成的。 您是否有可提供测试此行为的方法的类似器件(放大器)? 我很乐意查看他们的文档、看看它是否是我们将来可以添加的内容、特别是如果它是有价值的规格、并且我们可以通过测试重新创建。 我们有针对此器件或类似器件的未来测试计划、如果您有德州仪器(TI)现场应用工程师的联系人、他们也可以在内部传递这些信息、这将有助于我们的评估! 请让他们联系我、我们可以联系内部联系人、帮助他们做出此决策。

    感谢您对该主题的分辨率状态的考虑! 抱歉、我们没有您要查找的信息、但最好将答案标记为已解决、因为从技术上讲、解决方案是没有数据表征器件的安全闩锁电流大小、安全假设是闩锁事件会损坏器件。

    此致!
    Jerry

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    Jerry、您好!

    遗憾的是、 我没有等效的示例、因为这是我第一次在航天应用中使用 CMOS 运算放大器。 过去、我一直使用双极拓 扑、对于单粒子、通常要求我们仅考虑 SE 瞬变。 但是、 OPA4H199-SEP 尺寸非常小、因此极具吸引力。。。

    对我来说、一个合理简单的设置可能会以某种方式钻进 OPA4H199-SEP:

    • 假定大多数设计人员不会 在> 30V 电源(或双电源+/- 15V)下使用 OPA4H199-SEP、那么合理的降额、最坏情况下的设置可能使用30V 电源、其中各个运算放大器配置为15V 电压跟随器、并选择了多个电阻器、从而使器件中的功率耗散约为绝对最大额定值的一半。
    • 然后、我将通过一个限流器为 OPA4H199-SEP 供电、  对于上述配置、该限流器最初设置为比电源轨消耗高50%左右的阈值。
    •  当设置示波器以便在所述电源电流超过 上述配置标称值的100%和150%(例如120%)之间的特定阈值时触发、然后捕获电流和电流限制器输出的电压。
    • 您是否会成功触发 SEL、 而捕获的电压 会显示下降 到非常低的值、然后您可以逐步增加电流限制的设定值、然后重复。
    • 对于我来说、出于所有实用目的、我可以想象、即使将电流限制器设置为   上述配置标称值 的两倍、其捕获的输出电压仍然降至较低值、对应于锁存器件中耗散的功率非常小、那是没有问题的、尤其是当我们将在设计中实施的限流器在1ms 后关闭。 这意味着   OPA4H199-SEP 内只有极少的能量耗散。
    • 如果您能够触发(最多10个)此类 SEL、则可以运行 TI 在 TID 后已执行的完全相同特性化操作、并检查任何参数下降情况。

    或许、这个论坛的其他与会者也可以提出有益的建议。

    此致、

    Luca.

    附注:"This resolved my issue" checked