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[参考译文] TMS320F280025:2.2KV 差分模式浪涌测试期间的 MCU 复位

Guru**** 2558910 points


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/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1119199/tms320f280025-mcu-reset-during-2-2kv-differential-mode-surge-test

器件型号:TMS320F280025

您好、香榭丽舍  

客户将其数字电源平台从 NXP 的 DSP 迁移到 F280023 (PFC)和 F280025 (LLC)。

固件几乎已经完成、单元通过了几乎所有 DVT 功能测试、但它们在浪涌测试中遇到了一些问题。

在2.2KV 差分模式浪涌测试期间、初级 DSP 复位。

 

主板使用的是旧主板和通过浪涌测试的旧 NXP 平台。 控制板经过重新设计、辅助电源位于控制板上。

-他们使用

-4K7上拉至 XRNS 引脚、并使用10nF 旁路电容、将旁路更改为100nF 无帮助。

-每个 VDDIO 引脚的电容为2.2uF。

-每个 VDD 引脚的电容为10uF。

请分享如何调试和解决此类问题。  

谢谢

Tamas

  • 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。

    如果不访问原理图、PCB 布局和硬件本身、就很难调试与 EMI 相关的问题。 换言之、远程调试并不实用。 此外、寻找解决方案通常是一个迭代过程。 第一个任务是确定噪声是以电导耦合还是以辐射耦合到系统中。 即目前的问题是传导抗扰性还是辐射抗扰性。 确定这一点后、我们需要确定进入系统的噪声入口点。 只有这样、我们才能找到解决方案。 问题可能与去耦/滤波不足、布局错误、屏蔽不当(或缺少)等相关 有许多在线资源可以解决这一问题。 很难在帖子中解释它们。  

    ESD/EMI 事件能够在器件中引发各种奇怪的行为。 解决方案在于强化电路设计、使其不受干扰。 遗憾的是、通常情况下、在电路板制作完成后会发现缺陷、因此需要重新设计电路板。

    许多关于这一主题的书籍和许多论文都已出版。 实际电路设计、使用的组件、组件的几何形状、电路板布局、电路板堆叠、所采用的屏蔽都在设计的抗扰度中起着作用。

    您可以使用 INTOSC 运行您的系统、并查看它是否受到影响。 否则、噪声可能会通过晶体振荡器电路耦合。 可以想象缺少时钟电路会生效。 您尚未提到系统如何处理丢失的时钟。

    [引用 userid="35019" URL"~/support/microriors/c2000-microset-group/C2000/f/c2000-microrier-forum/1119199/tms320f280025-mcU-reset-during -2kV-differit-mode-SURFE-test "- 4K7上拉至 XRNS 引脚、并使用10nF 帮助绕过100nF[、不更改报价单]。

    您可以尝试将 R 降至2.2k、看看这是否有用。

    [引用 userid="35019" URL"~/support/microrims/C2000-microset-group/CC2000/f/C2000-microriers-forum/1119199/tms320f280025-MCU-reset-during -2kV-differential 模式浪涌测试"-每个 VDDIO 引脚2.2uF 电容。

    数据表建议每个引脚使用0.1uF 电容、所有引脚共享20uF 电容。

    [引用 userid="35019" URL"~μ C/support/microriors/c2000-microset-group/C2000/f/c2000-microrier-forum/1119199/tms320f280025-mcU-reset-during -2kV-differit-mode-SURFE-test "-每个 VDD 引脚10 uF 电容。

    数据表建议所有引脚共享10uF 电容。

    我假设在未连接 JTAG 连接器的情况下会出现问题。 客户是否在 浪涌测试期间探测了电源和-XRS 引脚以查看 这些引脚中的噪声量?

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    您好、Haresh、

    非常感谢您的详细回答。

    问题已通过以下方式解决:

    1. 将 VDDIO 旁路电容器更改为10uF。  
    2.  在 FW 中禁用 BOR 功能。  

     

    现在、这些器件正在生产线上进行测试、他们计划将器件运送给终端客户、以便很快进行测试。  

    唯一的问题是在 FW 中禁用 BOR 是否存在相关风险?  

    谢谢、此致

    Tamas

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    [~ userid="35019" URL"/support/microcontrollers/C2000-microcontrollers-group/CC2000/f/C2000-microcontrollers-forum/1119199/tms320f280025-MCU-reset-during -2kV-differitive-mode-SURFT/4150101#4150101"]将 VDDIO 旁路电容更改为10uF。  [/报价]

    您能澄清一下吗? 之前、每个引脚都有2.2uF 的电容。 您是否已将每个引脚的电容更改为10 μ F?

    [~ userid="35019" URL"/support/microcontrollers/C2000-microcontrollers-group/CC2000/f/C2000-microcontrollers-forum/1119199/tms320f280025-MCU-reset-during -2kV-differit-mode-SURFET/4150101#4150101"] 禁用 FW 中的 BOR 功能。  [/报价]

    您的测试是否通过了仅更改电容器的测试、或者您是否也必须禁用 BOR? 您是否测量了测试期间电源轨受到干扰的程度?

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    您好、Haresh、

    这就是客户所做的:

    将 VDDIO 旁路电容更改为10uF:

    答: 每个 VDDIO 引脚的原始设计为100nF、 另外还有10uF 的共享电容、但远离引脚。  

    B:最终解决方案是使用4。 每个 VDDIO 引脚7uF。  

     

    在 FW 中禁用 BOR 功能

    答: 在 FW 中禁用 BOR 是当前解决方案的必要步骤、 仅增加电容不起作用。 一开始 、它们使单元仅通过 FW 解决方案(禁用 BOR、 VDDIO 0。 1uF)使用当地供应商提供的浪涌设备。 但后来 、他们使用另一种新的浪涌设备进行了测试、目标被重置。  将 VDDIO 电容器更改为10uF 或4之后。 7uF、 该装置与新设备一同通过。  

    B: 它受到了3V3的干扰。 它们可能提供测量屏幕截图供参考。  

    是否可以在 FW 中禁用 BOR?  

    它是否将 BOR 电压从3V 更改为2。 8V?  

    谢谢

    Tamas

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    考虑到 BOR 设置为3.0V 至2.81V 之间的跳变、可以想象在浪涌测试期间 VDDIO 降至小于3.0V。 如果是、禁用 BOR 听起来有风险。 请在权变措施之前和之后提供有关 VDDIO 轨上干扰程度的示波器图像。 我担心禁用 BOR 可能会掩盖未来可能出现的问题。

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    您好、Haresh、

    客户备注:

    检查 F280025的数据表、禁用 BOR 后的最小建议工作范围为2.8V。 如果认为 BOR 功能存在风险、您能否告诉 TI 为用户提供通过 FW 禁用 BOR 功能的选项有何用途?  

    VDDIO 和 RESET 引脚在禁用 BOR 之前和之后的波形连接在下方、以供您参考。 我认为这是不可相信的、因为他们使用差分探头来捕获波形、它看起来非常嘈杂且不合理。 我将再次要求他们捕获波形。 我认为最好让 EE 与您直接讨论这个问题、他们可能会分享您的布局、以便您提供更多建议。 我建议他们与您联系。

     

    禁用 BOR 前:

    禁用 BOR 后:

    谢谢、此致

    Tamas

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    Tamas、

    正确的是、VDDIO 电源上的 Vmin 为2.8V。  

    但是、当启用内部 BOR 时、其检测范围与 VDDIO 规格重叠、如下所示:它可以是2.81V 至3.0V 范围内的任意值。  这是检测范围的容差、如果客户希望使用内部 BOR 检测超出阈值电压、则需要使用3.1V (3.0V + 0.1V 保护频带)将其 VDDIO 轨设计为新容差范围内。

    如果他们希望继续使用电流电源方案、即在工作规格范围内、但超出 BOR 的容差范围、那么他们可以像他们那样禁用 BOR、但它将不再监控 VDDIO 总线是否发生欠压事件。

    最棒的

    Matthew

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    您好、Matthew、

    如果它们禁用 BOR 功能、 此时它将不再监控 VDDIO 总线是否存在欠压事件。

    根据您的经验、如果 VDDIO 低于容差范围、可能会导致哪些潜在问题?

    同时、我还获得了部分原理图、请参阅以下内容:

    如果有任何提示/意见、我们将不胜感激。

    谢谢、此致、

    Tamas

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    Tamas、

    如果 VDDIO 超出规格、则首先违反 VOH 类型驱动器。  最终、如果它足够低、内部 VREG 将不会保持其电压、然后代码执行将不可靠。

    我们是否知道它们的 VDDIO LDO (或任何外部电源)的容差是否将高于3.1V 限制?  我只是想更好地了解我们是要处理噪声还是低于3.1V 的实际压降、这是基于电源容差的预期结果。

    最棒的

    Matthew

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    你好。

    客户有后续问题。

    他们说 、这种情况只在浪涌测试等异常条件下发生、因为瞬时噪声是不可避免的。

    在正常运行中、它们可以保证 VDDIO 的电压不会低于3.1V、但是在浪涌测试中、很难准确评估 VDDIO 范围、因为噪声太大、浪涌时间大约为20us、

    实际上、滤波电容器非常靠近 DSP 引脚、因为它们以前有类似的问题、并且它们还尝试提高这些电容器的容量、但它们中没有一个成功。

    以下是供您参考的 AUX 电路。

    除了 VDDIO、是否有可能影响其它引脚?

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    VDDIO 轨是 BOR 模块监控的轨、但 VDDA (也是3.3V)也可能起作用。  我确实看到、它们已过滤 VDDA 和 VDDIO、但未过滤引脚46 VDDIO。  他们是否也可以尝试向该 VDDIO 添加本地滤波?

    我唯一的另一个想法是对 VDD 引脚进行示波、即使这是由我们的内部 VREG 在相同事件期间(即随 VDDIO 一起绘制的图)提供的、以查看此噪声是否耦合到该电源的下游。

    不过、根据到目前为止的数据、我认为 VDDIO 上的耦合噪声是最可能的疑似噪声。

    最棒的

    Matthew