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[参考译文] MSPM0G3507-Q1:输入引脚重复损坏(短接至 VDD)

Guru**** 2463330 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS7B69-Q1

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/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/1477216/mspm0g3507-q1-repeated-input-pin-damage-shorted-to-vdd

器件型号:MSPM0G3507-Q1
Thread 中讨论的其他器件:TPS7B69-Q1

工具与软件:

您好!

对于我们已经处理了一段时间的问题、我想请您提供帮助。 我们的许多稳压器单元在测试过程中死亡(有时只是躺在除电源和 CAN 总线之外没有连接到它们的桌子上时死亡)。

简要器件说明:

电热水器调节器、通过 CAN 总线通信。

2个 PT100温度传感器、一个流量计和一个三相三端双向可控硅开关元件通过螺钉端子块连接到该器件。

在所有情况中、共同因素似乎是、在单元损坏后、VDD 和引脚 PA25通过 MCU 内部的低阻抗接地-大多数情况下、它不是死区短路(数十欧姆)、但 VDD 和 PA25实际上短接在一起。 这让我相信、引脚上的一个保护二极管已损坏。 我尝试使用轻度静电放电测试了引脚、但没有效果。 将24V 连接到该引脚会导致其短接至 VDD、在本质上模拟上述状态。

该引脚用作 ADC 的输入、是4 - 20 mA 电流环路的一部分、用于检测流量计的输出。 即使没有连接到终端(原理图中的 Flowmeter_out)、也会有时发生该问题。

我计划明天用更强大的静电放电来测试它、但除此之外、我不知道什么可能是这个问题的原因。

是否有可能、配置错误的引脚会导致这种情况?

e2e.ti.com/.../main_5F00_syscfg.zip

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    电流环路中是否有继电器或上游设备? 我怀疑是一个瞬态。

    这个主题有很多好的想法

    https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1472205/msp430f5438a-uart_esd_protection

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    尊敬的 Jakub:

    可以输入/从 PA25 (标准驱动器 IO)拉出的最大电流是6mA。 引脚的最大额定电压也为 Vdd+0.3V。 您可能会超过这些限值中的任何一个、从而损坏引脚。

    我看到您提到、在没有任何器件连接到引脚的情况下、有时会发生这种情况? 您是否说您的电路板从未连接过任何器件、就会出现 PA25短接至 VDD 的问题?

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    您好!

    电路中没有继电器或任何其他电感器。 即使电路板的输入端子上没有连接任何元件、也会出现该问题、据我所知、这是从来没有发生过的。

    我尝试将该引脚设置为逻辑高电平输出、在这种情况下、它向62欧姆电阻器提供大约30 mA 的电流。 然后我让它像这样运行了大约15分钟,没有任何损坏迹象(芯片只是稍微加热)。 我通过直接接地短路重复了相同的测试、但它仅从引脚拉取30 mA。 同样、没有损坏。

    引脚还能够承受来自打火机的压电式点火器的多个直接脉冲、即使点火器的接地端连接到电路板的接地端或正极端子时也是如此、这给我留下了深刻的印象。 我仍然犹豫是否排除静态放电作为导致问题的原因、但该测试表明 MCU 具有相当强的弹性。

    我测试的特定芯片也能够在5V 电压上运行、尽管它的绝对最大值为4、1V

    整个系统由24V 电源供电、因此我想测试将会发生什么情况、例如 TPS7B69-Q1无法调节 MCU 电压、并在输出端施加完整输入电压。 当 VDD 和 VCORE 引脚对地短路时、没有 IO 引脚显示任何损坏迹象(我测得的引脚到 VCC 和 GND 的电压大约为0.7V、欧姆计显示高阻抗)。

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    请注意、VDD 短路可能是由 ESD 二极管短路引起的。 其绝对最大额定值为2 mA。 如果引脚的电压比 VDD 高0.5伏左右、则可以正向偏置。 请注意、如果 VDD 为零、则该引脚上的任何电压都可能使二极管正向偏置。

    通常的情况是、芯片通过 ESD 二极管从 GPIO 传输到 VDD 轨、这对于不希望供电的人来说非常重要。 (像我一样!)

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    您如何进行测试以查看引脚与 VDD 之间是否发生短路?

    您在上面看到此信号的器件百分比是多少、它是否仅发生在您使用24V 电源提供的电路板上(明白您有稳压器并进行降压)?

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    VDD 为0时正向偏置的一般良好点。 它仍然让我困惑,电压会来自哪里,当没有任何连接到引脚,虽然。

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    我将使用二极管测试仪和欧姆计测试引脚。

    到目前为止、我们只制作了几块电路板(不到20块)、但已经发生了至少5次。

    我无法确定是否仅在连接了24V 电源时才发生、但这是问题完全出现的时候、因为过大的电流会熔断输入保险丝(100mA、延迟)。 我想即使在主电源被断开的编程期间也有可能发生这种情况、但是另一方面、我从来没有注意到编程器由于过流而关闭。

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    我建议在组装更多电路板(以及可能用新器件重新组装断开的电路板)时、在为器件供电时探测 PA25、以监控引脚是否存在潜在损坏条件。 在为电路板加电之前器件损坏的可能性很小、您也可以在为每个电路板首次供电之前和之后进行短路测试。  

    我还建议检查您的硬件设计并检查是否存在可能导致接触高电压或通过引脚拉出过多电流并损坏二极管的情况。 我在上面看到、您展示了一个引脚的原理图、您可能需要检查整个电源。  

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    我添加了一个与引脚串联的10k 电阻器、看起来它无论如何都不会影响测量值。 我们将对开发板进行新的修订、然后看看它是否有帮助(如果它不能提供帮助将会很奇怪)。

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    当然、这在这里也会有所帮助。 如果您在此问题上需要进一步的帮助、请随时恢复该主题。