[参考译文] DAC8775：浪涌问题

尊敬的 Davide：

我们正在对此进行审查、并将很快提供更多信息进行回应。

您的电路是否与 TIPD216原理图完全匹配？

为了澄清一点、您在设备电源关闭时没有看到浪涌损坏？ 仅在器件通电时？

谢谢！
卢卡斯

大家好、Lucas：

主要区别如下：

• 在连接连接器之前、输出会通过测试期间闭合的继电器 

• 我使用的是 SMBJ33CA 而不是 CDSOD323-T36SC 

• 我使用了 PMEG6010CEJ 而非 MBRX160-TP 

• 一些电容器具有不同的空间占用、但值和额定电压相同 

• 10 Ω 和15 Ω 电阻器具有0402封装尺寸和63mW 功率(而不是100mW) 

• 我实现了一个 TVS 二极管 (SMBJ100CA)、并在模拟 GND 和 EARTH 之间与压敏电阻(PV95K4032R2)并联。 浪涌的施加以接地为基准 

我确认器件仅在电源打开时损坏、但我们只执行了几次测试、因为我们的模块有限、每次测试都导致了永久性故障。

此外、 我们在完成测试 后发现了第一个故障(因此在5脉冲正负后)；然后我们逐步重复测试、并 在第一个负脉冲 (1kV 峰值)检测到故障。

我们还尝试移除朝向电源(BAV99-7-F)的保护二极管、但在该情况下、故障发生在第二个正脉冲之后。

如果你需要,我可以与你分享的原理图电子邮件(我试图在这个聊天附件,但.  如果您认为它有用、我们可以组织呼叫。

我尝试在这里附加图像,但它需要我插入一个网页链接,如果我只是略过图像分辨率是坏的。

感谢您的支持、

Davide

尊敬的  Davide：

感谢您提供更多信息。 Lucas 将很快审查并提供一些建议。 您能否将原理图保存为 PDF 文件？ 您应该能够在论坛响应框中附加 PDF、方法是将文件直接拖动到框中或使用插入>影像/视频/文件选项。  

此致！

Katlynne Jones

尊敬的 Katlynne：

附上了原理图。

e2e.ti.com/.../cAO4.pdf

此致、

Davide

Davide、

回到您最初的问题之一、我不确定为什么没有提到 IEC61000-4-5测试。 该板的原始设计早于我和我们团队的其他应用工程师。 我在 我们的一些旧文件夹中查看了测试、但找不到原始结果的任何信息。

我确实看了原理图、总的来说、它看起来与我们的设计中的类似。 因为我不知道在浪涌测试中损坏了什么、所以很难就更改什么给出建议。 但是、我有几条建议可以尝试。

首先、我会根据输出端的 TVS 二极管看看其他 TVS 二极管。 您说过您有一个 SMBJ33CA TVS、但我会发现一个电压响应更平坦的 TVS。 击穿电压为36.7V、但最大脉冲电流下的最大钳位电压为53V、在我看来这有点高。 如果发生浪涌、则钳位可能过高、或不够快。

另一件事是将肖特基二极管替换为正向电压较低的二极管。 BAV99在1.0mA 处的最大正向电压为0.715V。 对于 DAC8775、其输出结构类似、使用正向电压较低的基本二极管。 在这种情况下、任何浪涌或过压电流都进入器件引脚处的二极管、而不是外部肖特基器件。 使用较低的正向电压二极管可以更好地保护器件。 BAT54二极管可用于此目的、其正向电压为0.25V 至0.4V。 但是、 它们 确实会在较低的电压(~30V)下击穿、并且泄漏电流可能为几 uA (这可能被视为电流输出模式中的错误)。

我确实注意到 TVS 与压敏电阻并联。 我不确定这对浪涌设置是否有帮助。 我的第一个反应是接地本来是分流过大电流的好地方、但如果使用 TVS、则可能没有问题。

Joseph Wu

您好、Davide。

我看到过类似的问题、得出的结论是 DAC8775对浪涌非常敏感。 您可以考虑使用较低电压 TVS。 如果您不使用 DAC 的跟踪模式并固定在+/-15V、则您可以在电视上实现低至16V 的电压。

数据表和 EVM 指南还将串联电阻器描述为导通元件。 尽管他们建议使用15欧姆、但我们已通过了150欧姆。 该解决方案现在正在进行性能测试。

250欧姆24mA 在负载上提供6伏电压。 这意味着您将通过 DAC 从电源轨降低11V。 由此得出的功耗为每通道275mW。 所以不包括降压/升压转换器损耗、仅为1.1W 左右。 我想您的 DAC 运行的温度也有点高？ 增加外部导通元件有助于降低 DAC 中耗散的功率、并将其移至导通元件。 但您必须考虑负载中的最高电阻值。

BR Henrik

大家好、Joseph 和 Henrik、

感谢您的建议。 我们在电路板上进行详细测试、有一些消息要跟大家分享。

下面回顾了对相关主题有用的两块经过浪涌测试的电路板：

• 电路板1
  • 在未接通磁场➝正常的情况下测试通道1
  • 使用场功率➝KO 测试通道2 (我们执行整个测试、5个正脉冲和5个负脉冲)
    注意：所有 DAC 电源均为 KO
• 实验板2.
  • 在现场电源下测试通道2、并在每个脉冲(500V)后停止测试
    • 正脉冲➝正常
    • 负脉冲在第一个脉冲后➝KO
      注意：只有第二个通道的电源为 KO、但所有的输出为 KO

由于我们注意到电源以不同方式损坏、因此我们尝试为 DAC 提供外部直流源、以查看问题是内部降压/升压还是输出电路

• 电路板1
  • 有了双极电源、我们可以看到直流电源提供了大量电流、所有输出都无法正常工作
  • 对于单极(正)电源、我们可以看到直流电源提供的有效电流、通道输出具有错误的值(可能由不同的动态原因造成)但线性行为
• 实验板2.
  • 仅在通道 n.1 (哪个降压/升压有效)上使用双极电源时、我们可以看到直流电源提供的有效电流和输出正常！
    注意：只会对第二个通道电路进行阻尼。

我认为该问题与负电源有关。 从数据表中、我看到负限值为-20V、但 TVS 的额定电压为33V。 就像 Henrik 说的、我认为应该实施16-18V 的 TVS。

使用150欧姆串联电阻器也是一项有效  的改进、出于我们的目的 、250欧姆典型负载是可以接受  的、但我们希望工作电阻范围尽可能类似于数据表中指示的值(625欧姆)、因为我们不会针对特定应用销售电路板(公司在不同领域开展业务)。

Henrik、 采用16V TVS 和150 Ω 串联电阻器的解决方案是否通过了   IEC61000-4-5中所述的1kV 浪涌测试？ SMBJ16CA 也可以吗？ 150 Ω 电阻器的额定功率和占用空间是多少？

作为一种替代方案、我们考虑使用外部电源、但我们想使用该器件的功能。

谢谢！

Davide

Davide、

我无法透露太多信息、因为这是客户项目的一部分。 部分根据之前项目的经验、我们制造了一个两级保护电路、在连接器处组合 TVS、限流电阻器、另一个 TVS、然后是 TI 描述的来自 Vout/Iout 的串联电阻器、但值更高。 这使我们通过了+/-2kV、并且我们现在正在评估功能性能。

我们还看到降压/升压转换器在测试的通道上油炸过。 同样、我们在所有通道上完成 Vout、但 Iout 可以在除测试通道之外的其他通道上工作。

/Henrik

嗨、Davide 和 Henrik、

约瑟夫今天不在办公室,由于感恩节假期,下周的回复可能会有点慢。 请随时在本主题中继续讨论、Joseph 将在下周进行审核和提供一些其他意见。  

此致！

Katlyne Jones

尊敬的 Joseph：

我们根据您的一些建议修改了该电路板、将较低值的 TVS 与额外的串联电阻器混用。

我们将在1月进行浪涌测试。 

谢谢 

谢谢 Davide、  

如果您有任何其他问题、请告诉我们。  

Joseph Wu