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[参考译文] OPA1662:电压操作和烧毁运算放大器

Guru**** 2448030 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA1662, NE5532

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/audio-group/audio/f/audio-forum/1358346/opa1662-voltage-operation-and-burning-opamps

器件型号:OPA1662
主题中讨论的其他器件: NE5532

我想我应该针对 OPA1662及其电压额定值规格提出一些问题。

我将此运算放大器与其他运算放大器一起用作以33V (单电源)电压运行的电路上的最终增益级;所有额定工作电压均为36V 或更高。

大约5次(从我的脑海中浮现)发生的问题是电路停止输出、问题总是归结为相同的罪魁祸首- OPA1662。

这是一个生产单元、我不知道还有多少其他部件在野外无法运行、但我打算用 NE5532取代它、因为我开始认为这是一个电源电压容差问题。  

其他人是否曾遇到过 OPA1662运行温度较高的问题?

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    嘿 Nuno、  

    我们的器件在温度验证和最终测试中进行了广泛测试。  绝对最大值为40V、这意味着该器件的容差比我们建议的36V 规格高4V。  超过绝对最大值可能会对器件造成永久损坏。  输入、输出或电源上是否可能存在瞬态事件、从而导致任何引脚暂时获得过压或过流? 可能包括开关、也可能是拔下和插入电缆。 例如、我看到在输出被拉至超过电源轨的系统中会发生电感反冲。  

    如果您怀疑可能出现电气过载(EOS)事件、我们会在以下链接中专门针对 EOS 提供了一系列内容、展示如何选择保护组件以帮助防止在此类事件中造成损坏。  

    https://www.ti.com/video/series/precision-labs/ti-precision-labs-op-amps.html

    请告诉我是否可以提供进一步的帮助。  

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通

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    Chris、您好、感谢您花时间观看。

    上一次遇到此问题的人(当时在吉他踏板上)说、发生这种情况时、他正在左右移动电缆(我假设是进行插拔)。 可能是音频和直流插孔。

    我以前也遇到过这种情况、但我认为这是由于对运算放大器处理不当(我当时是手动焊接它们)造成的。 此时、它们被工厂设置、因此必须将其排除在外。

    我已观看过视频、但不确定是否要在输出端添加二极管、因为我不知道这会对电路的整体性能产生怎样的影响。 我也没有这样做过。

    另一方面、我确实有一个小电阻器与最后一个增益级的输出串联、我认为这是精心设计的。 但是、在我的设计中、该电阻器在视频中被称为"Rp"、它不在增益环路中。

    我想我的问题是、我是否应该在运算放大器的输出端添加一个小电阻器(电阻值是多少?)、但要将其保持在增益环路内部? 这是有用的,还是只有在保护二极管到位后才有意义? 我愿意接受任何您认为该设计可能存在的问题的建议。

    此处是 所用的与 OPA1662相关的电路部分。

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    电源引脚应通过 TVS 进行保护、防止在上电期间 发生电源电压过冲或输入过压(参见下文)。

    TVS 反向击穿电压应基于器件的绝对最大额定电压、对于 OPA1662、该电压为40V (或+/-20V)-请参阅下面的。

    如果您需要进一步帮助、请使用下面的插入按钮附上电路原理图图片、因为出于安全原因、我们无法单击外部链接。

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    我尝试插入图像,但我得到的唯一选择是插入链接。 我现在正在使用我的手机。

    我现在研究 TVS 二极管、因为有一些因素让我在电压规格方面花了心思。 尝试从 Mouser 选择 TVS 二极管时、需要选择不同的 Voltage 参数。 其中有工作电压、击穿电压、钳位电压等、我不确定如何选择合适的 TVS 二极管。 此外、如果所选二极管的击穿电压低于运算放大器所需的绝对最大值(假设为36V)(也有使用的其他运算放大器具有较低的最大电压)、是否会有任何问题?

    如果您不问得太多、因为我对 Mouser 上的这些电压规格选择感到困惑、如果您可以提供一两个在该设计中使用的良好 TVS 二极管示例、我将非常有用。

    以下是我们使用了发生故障的运算放大器的原理图部分:

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    选择击穿电压低于给定 IC 的绝对最大额定值的 TVS 只要高于所使用的电源电压即可。

    通常情况下、 击穿电压、VBR 和钳位电压 Vc 之间只有几百毫伏的差异、因此可以使用其中任何一个。 但是、如果您了解峰值脉冲电流并想对其进行学术研究、那么您应该使用钳位电压 Vc (见下文)。  话虽如此、如果您使用单电源电压为多个 IC 供电、您只需要一个具有钳位电压的 TVS、该电压基于具有最低绝对最大额定电压的 IC。  

       

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    谢谢你。 我不确定钳位电压和击穿电压之间的区别是什么。

    电路在33V (我使用一个倍压电路)电压下运行、电源电压为9V 至18V (中心为负电压)。

    如果我选择36V 或39V 作为保护 TVS 二极管、具体而言、击穿和钳位电压应具有哪些参数? 对于此特定情况、哪一种方法更重要。

    您能建议在此处使用一个或两个特定单元吗? 我刚开始研究这种二极管、我对周围的所有不同类型的 TVS 二极管感到很困惑。

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    Nuno,

    我认为击穿电压和钳位电压之间的差异很简单。 在 I-V 拐点上发生击穿 电压、而钳位电压对于不同的反向电流电平是不同的-见下方。

    如果通过33V 电源为电路供电、则使用击穿电压为36V 的 TVS 保护 OPA1662将可以正常工作。

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    谢谢你。 我将对此进行深入探讨

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    还有一点我忘了问。 二极管 ne 单向性还是双向性?

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    嘿 Nuno、  

    下面是有关如何选择浪涌二极管的应用手册。 我在下面粘贴了有关单向和双向的讨论。  

    https://www.ti.com/lit/an/slvae37/slvae37.pdf?ts = 1715885306152&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F#:~:text=This%20difference%20shows%20when%20looking,V%20curves%20of%20the%20devices.&text=As%20the%20I%2FV%20curves,positive%20and%20the%20negative%20directions

    希望这些信息对您有所帮助。 请告诉我们是否可以提供进一步的帮助。  

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通

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    感谢您的参与。 我不是一名工程师、从一开始我就说过、TVS 二极管对我来说是一件很陌生的事情、我不知道如何解释任何规格。 这真的令人沮丧。 我询问有故障的器件、解决方案似乎是一个单独的单元、我不知道也不知道如何选择合适的器件。 所有这一切都是因为 OPA1662是一款其他产品不会出现故障的产品、即使它被称为更好的产品。

    我来这里寻求帮助感到非常沮丧、指出我缺乏有关 TVS 二极管主题的知识(以及技术规格的知识)、但建议却要求我知道如何解读这些技术规格... 这是一个无休止的环形交叉路口,我感觉卡在上面,坦率地说,有点无用。

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    Marek,关于我给你的所有信息,我应该寻找单向或双向的吗? 我不了解两者之间的区别、也不知道如何解读规格...

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    可在 I/O 引脚上使用双向 TVS 防止输入/输出过压和 ESD 事件。  但是、为了保护电源引脚免受 过压影响、或在双电源应用中免受正负电源之间不等导通时间导致的闩锁(或损坏)影响、您 应该使用单向 TVS -见下方。

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    谢谢你。

    我发现了一种单向二极管、即 SAC36:

    工作电压:36V
    端接类型:轴向
    钳位电压:60V
    击穿电压:40V
    封装/箱:DO-204AC-2
    Ipp -峰值脉冲电流:8.6A
    PPPM -峰值脉冲功率耗散:500W

    这是否看起来是正确的候选方案? 我找不到任何其他不会具有更低工作电压的器件、因此我选择了36V。

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    Nuno,

    SAC36似乎具有阻断二极管、在浮动电源的情况下则不需要该二极管-请参阅下文。

    因此、您需要具有正常正向偏置特性(如 SMF 系列)的 TVS -见下文。

    此外、为了保护电源电压免受过冲影响、您需要选择 最大击穿电压为40V 的 TVS、如 SMF33A。

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    因此、 SMF33A 的最大击穿电压为40V、但反向关断电压为33V。

    这里的问题在于、如果有人使用额定电压为18V 但测量值为20V 的电源(我发现一些电源的测量值比它们应该高一点)、一旦通过倍压器、电压现在将是36V。 这种二极管的工作电压为33V、这不是问题吗?

    如果这是个问题、我可以随时添加一个与电压输入串联的1N5817以使输入电压进一步降低、但如果我可以避免这种情况、我更愿意这样做。

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    我根据您的初始陈述假设电源电压为33V。  如果实际上最大电源电 压可以是36V、您可能需要使用关断电压为36V 的 SMF36A (我不会担心它的最大击穿 电压为44V、因为这可能只是非常高的直流电流情况下的问题、在过冲或电源电压悬空时不应该出现这种情况。

    上述所有保护方案都与电源引脚上的 TVS 有关。  您无需担心输入端的过压问题、因为您的47k 欧姆输入电阻器将使其上的大部分电压下降、同时将电流限制在非常低的 值。

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    谢谢 Marek、我已经在查找36V 版本。 不好的是这些文件只以 SMD 格式存在。 最初、我想通过穿孔对已有的电路进行测试。 但是、对于未来、这些解决方案可以很好地工作。 非常感谢您的帮助!!!

    编辑:还有一个问题、它们是否也可以防止极性反转? 如果不是、我可以将它们并联使用/与1N4001并联使用以实现反极性保护吗?

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    我不认为这是被注意到的,所以我再问一次:

    "还有一个问题、它们是否也可以防止  极性反转? 如果不是、我可以将它们并联使用/与1N4001结合使用以实现反极性保护吗?

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    我相信  SMF36A 可在高达3.1A 的额定电流下防止反极性。 因此、只要电源电压将电流限制在所述峰值电流以下、就应该对器件进行保护。  将反向偏置1N4001与 TVS 并联可以增加反极性条件下允许的最大电流、但仍然会受到 其 额定峰值电流的影响。  因此、我认为最佳方法是确保电源电压不会提供比 SMF36A 最大额定电流更高的电流-这通常可通过适当设置电源最大电流来控制。

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    电源完全没有控制权。 它们是外部的、受用户控制、并且会有各种类型。 我知道1n4001吹得很快、但也没关系、这是为了保护电路、而不是保护它本身。

    我的理解是否正确、您是否是指如果电路连接了错误的极性、SMF 系列也会将电流传导到地、 即使是在非常有限的时间内、直到它熔断为止?