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[参考译文] TSER953:TSER953 的 POC 部分中的电容器短路

Guru**** 2686445 points

Other Parts Discussed in Thread: TSER953

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/interface-group/interface/f/interface-forum/1597108/tser953-capacitor-short-in-poc-section-of-tser953

部件号: TSER953

您好、

我们使用 V3-Link 串行器 (PN:TSER953) 作为摄像头。 摄像头将用于高振动汽车环境。 最初、我们在一些摄像头中发现了电容器短路(C15 电容器)问题。 原理图如下所示。

image.png

因此、我们在电感器电阻器对之后添加了一个 TVS 二极管 (PN:SPHV15-01ETG-C)。 更新后的原理图如下所示。 但仍在 100 个摄像头中、2 个摄像头会产生相同的电容器短路问题。

image.png

你能想到这个问题发生的可能性吗?

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    尊敬的 Vignesh:

    您能否详细说明一下“电容器短路“问题?

    您是说 C13 还是 C15 损坏、短接至 GND 吗? 哪一个原因会导致摄像头模块断电、从而关闭?

    通过对所有电容器放电、然后使用万用表检查特定电容器之间是否存在短路、您是否已确认问题出在哪个电容器上?

    此致、

    Justin Phan

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    尊敬的 Justin:

    是、只有 C15 电容器短接至 GND。 使用万用表进行检查时、拆下了电容器 C15 并发现其短路。 卸下后、摄像头工作正常。 此外、我们在同一 VCC_PoC 线路上使用了另一个器件型号与 C15 相同的电容器 (MPN:GRT188R61E106ME13D)、但 该器件中没有问题。

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    电容器损坏时短路、施加的电压任一电容器额定值都高于电容器额定值。 或温度过高。 或零件在制造过程中因某种原因而损坏。 或者电容器元件有缺陷。

    我认为、最好的解决方案是为您的系统使用额定值合适的电容器。

    二极管的唯一用途是防止过压尖峰损坏电容器。

    PoC 电压是多少? 您是否进行了测试、了解了电容器在正常工作期间的电压行为?

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    PoC 电压仅为 12V。

    我们还在正常工作期间探测了电容器。   在电压波形中没有观察到下冲/过冲或任何其他不规则行为、也没有观察到突然的电流尖峰。 但在热插拔期间、观察到 27V 的电压尖峰持续几纳秒、电流尖峰持续 200us。

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    尊敬的 Vignesh:

    即使新电容器 (GRT188R61E106ME13D) 的额定电压高达 25V、因此、如果电压高达 27V、则电容器会损坏。

    可能的解决方案:

    1. 使用所有额定直流电压较高的电容器。
    2. 尝试使用钳位电压较低的 tvs 二极管。
      1. 即使在 TVS 二极管已组装的情况下、C15 上是否仍会出现 27V 尖峰?
    3. 您是否能够为设计添加封装、在更靠近连接器的位置添加 TVS 二极管?
      1. 这就是 modt 设计中通常的完成方式。

    此致、

    Justin Phan

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    您好 Justin、

    我们已经测试过热插拔相机 很多次,但问题在我们结束时没有再次出现 它只发生在现场。 在现场不可能进行热插拔、因此整个机器人将处于 通电和断电状态。  

    由于 TVS 二极管放置在电容器之前、因此在使用 TVS 二极管后我们没有看到 27V 尖峰。 此外、在连接器附近添加 TVS 二极管会在链路裕度分析期间产生问题。 这可能会导致串行器和解串器之间的链路不良。

    您能否提供电容器短路问题的任何其他可能原因? 由于只有 10uF 电容器 C15 会损坏、其余电容器没有问题。

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    以某种方式导致 C15 电容器损坏。 我只能想到的是器件本身暴露在某种不符合规格的条件下、例如电压过高或温度超出数据表规格。  

    其他可能包括机械损坏(可能是部件物理上发生碰撞?) 或者、如果电容器以某种方式直接承受电压短路或电击(从而绕过 TVS 二极管)。

    或者、在组装前、您会因某种原因导致电容器器件出现故障、这些器件已损坏。

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    我们已验证电容器器件型号并确认其正确。 在同一台摄像机内的多个位置使用相同的电容器、并在所有摄像机上组装同一制造批次的组件。

    您能否提出导致此行为的任何其他可能原因、例如 LC 自谐振或相关影响?

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    我们尚未观察到去耦电容器和 PoC 电感器之间可能导致此类问题的任何类型的自谐振效应。

    调试有点困难、因为您的团队无法在实验室设置中重现问题。 仅当打开和关闭机器人电源时、问题才会在现场发生。

    我只能想到机械应力、温度应力或可能导致这种损坏的过压/过流应力。 或者 C15 电容器焊盘上出现短路(可能是由于焊接质量较低)、从而导致过热或过流型情况。

     如果您可以确定具体的测试情况来重现此问题、或许我可以提供更多建议。