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[参考译文] TCAN1051H-Q1：TCAN1051H-Q1 和 TXS0108E IC 故障

admin
Guru**** 2893090 points

Other Parts Discussed in Thread: TCAN1051H-Q1, LM5013, LM5013-Q1, WEBENCH-CIRCUIT-DESIGNER

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/1642339/tcan1051h-q1-tcan1051h-q1-and-txs0108e-ics-failure

器件型号： TCAN1051H-Q1
主题中讨论的其他器件： LM5013、 LM5013-Q1、 WEBENCH-CIRCUIT-DESIGNER

您好！

TCAN1051H-Q1  
TXS0108EQPWRQ1  

‑：CAN IC 被熔断、并且 TXS0108 IC 也不起作用。  

我们在我们的产品中将 TXS0108EQPWRQ1 用于 CAN 收发器 — 微控制器通信线路，其中它用作 5V 至 3.3V的电平转换器。 在我们的设计中、端口 A 连接到 3.3V 、端口 B 连接到 5V。

我们已检查了 CAN IC 和 TXS0108；  VCC 和 GND 之间没有短路、也没有引脚‑Ω 至‑Ω 引脚短路。  
我们几乎看不到两个 CAN IC 都已熔断；IC 的熔断区域位于 VCC 和 GND 引脚之间。 （引脚编号：2-GND 和 VCC）

我们检查了 TVS 二极管 (AQ36C-01FTG) 的电阻、其中显示了 OL、表明它正常。
然后、我们更换了 CAN IC 并进行了测试、但没有收到任何数据。
更换 TXS0108 IC 后、器件开始工作。                                   我们将分享原理图和图像以供您参考。  

此外、我们在设计中使用 (TI) LM5013‑Q1 IC 作为 5V OUT、我还将提供 LM5013‑Q1 电路原理图。  
CAN IC 和 TXS0108 IC 共用同一个 5V_ON 电源。  


image.png

image.png

 

image.png

image.png

请提供以下建议：

  1. 此失败的可能原因

  2. 建议的检查或诊断步骤、以确定根本原因

我们非常感谢您对解决此问题的支持。

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    TI__Guru**** 2893090 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。

    尊敬的 Narendraprasath：

    请注意、您似乎在使用双向电平转换器、TCAN 原理图进一步显示了进入器件的 TXD 和 RXD。

    但是、RXD 应该是输出。 因此、损坏可能意味着器件很可能出现高于绝对最大额定值的情况。

    此外、560 pF 对于正确通信来说似乎太大、因为我们建议在较慢的数据速率下最大 100 pF、并进一步建议移除 CANH/CANL 上的 560 pF + 100E、以进行双重确认、同时完全隔离所有其他节点、以帮助根据需要缩小范围。 我还认为 VREF 实际上是使用的 NC 选项。 如果不是、建议在每个电源引脚上添加一个去耦电容器、类似于数据表的图 11-1、谢谢。

    此致、

    Michael。

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    TI__Guru**** 2893090 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。

    您好、Michael、


    希望您表现出色、  

    你能否澄清你在答复中提到的第一点？

    （请注意，您似乎使用的是双向电平转换器，TCAN 原理图进一步显示了进入器件的 TXD 和 RXD。

    但是、RXD 应该是输出。 因此，损坏可能意味着器件很可能出现高于绝对最大额定值的情况）

    为了更好地理解、我们想澄清一些要点：

    TXD 连接到 MCU RX 引脚、RXD 连接到 MCU TX 引脚。 请参阅下面随附的原理图供您参考。


     
    关于 560pF 电容器、在我们的器件中、我们在两个通道上都使用 250Kbps 速度。 如果我们更改为 100pF、是否能够实现正确的通信？
    此外、如果在 100pF 下使用 500Kbps 的速度、会发生什么情况？

    VREF 引脚实际上为 NC。 我们不会向 IC 添加 R158 和 R157 电阻器。

    如您所述、器件很可能遇到超过绝对最大额定值的情况。 您能否说明哪些引脚的值高于绝对最大额定值？

    最后、请解释此问题发生的原因、方式和原因、并为我们提供一个解决方案、以防止将来发生此问题。

    感谢您的支持。

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    TI__Guru**** 2893090 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。

    尊敬的 Narendraprasath：

    我的第一个评论是阐明 TCAN 原理图、其中显示 RXD 被用作输入。 但这是 TCAN 器件的输出引脚。 此外、TXS 器件是双向的、其中显示 L2_CAN1_RX 进入 TCAN 器件的 RXD 引脚以及 TXS 器件的 B6 引脚。 TXS 器件的相应引脚 (A6) 也显示为 TXS 器件的输入、连接到 CAN1_RX、进一步连接到 MCU。

    请进行澄清、因为 B6 和 A6 显示为两个输入。 即、1 应该是输入、另一个应该是输出。 因此、TCAN 器件的 RXD 引脚应该是进入 TXS 器件（例如 B6）输入的输出、从 A6 进入 MCU 的 P103 /在具体情况下直接进入 MCU 的输出。  

    因此、如果方向未对齐并且 TCAN 的 RXD 输出引脚用作输入、则我怀疑存在一些总线争用。 如果发生这种争用、可能会导致 IC 引脚的额定绝对最大额定值大于、则预计会损坏。

    是、100 pF 为建议的最大值 、如数据表的开关特性部分所示。 随着速度的增加、总线电容 会减小而不是增大。 因此、可以实现适当的通信。

    此外、我无法从任何最大额定值规格中分辨出具体的引脚。 但是、到目前为止、我怀疑 RXD 观察到的总线争用是可能的原因、并避免作为解决方案发生争用（通过确保输出引脚不用作输入）、谢谢。

    此致、

    Michael。

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    TI__Guru**** 2893090 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。

    您好、Michael：

    我想进一步阐述一些有关规格和原理图连接的详细信息。

    根据 MCU 数据表、引脚 45 是输出 (TX)、引脚 46 是输入 (RX)。

    有关 MCU 引脚的功能和说明、请查看下面的屏幕截图图像。





    关于 TCAN IC 引脚功能：

    • TXD 是数字输入引脚。

    • RXD 是数字输出引脚。




    原理图连接：

    • TCAN IC 的 TXD 引脚 1 (L2_CAN2_TX) 连接到端口 B (B5) 的 TXS 输入。
      端口 A (A5) 的 TXS 输出 CAN1_TX 连接到 MCU 引脚 45。 MCU 引脚 45 是输出（发送数据引脚）。

    • TCAN IC 的 RXD 引脚 4 (L2_CAN1_RX) 连接到端口 B (B6) 的 TXS 输入。
      端口 A (A6) 的 TXS 输出 CAN1_RX 连接到 MCU 引脚 46。 MCU 引脚 46 是输入（接收数据引脚）。
      上图如所示（MCU 数据表）。


    这些连接是正确的,我们已经生产了 1000 多个设备具有相同的电路,所有工作正常。

    问题： 从现场接收到的一个器件报告未传输数据。 在检查时、我们发现 TCAN IC 已经熔断。

    您能否就可能的原因提出建议、并建议一种解决方案、以防止将来出现此问题？

    感谢您的支持。

     

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    TI__Guru**** 2893090 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。

    尊敬的 Narendraprasath：

    • “TXD TCAN IC (L2_CAN2_TX) 的引脚 1（输入）连接到端口 B (B5) 的 TXS 输入“：两个输入已连接并预期接收、谁在发送？ 拼写错误？ 应该说 TXS“OUTPUT B5“吗？
    • “端口 A (A5) 的 TXS 输出 CAN1_TX 连接到 MCU 引脚 45。 MCU 引脚 45 是输出（发送数据引脚）“：连接了两个输出、谁在发送？ 拼写错误？  它 是否应该显示 TXS“INPUT A5“？
    • “TCANIC 的 RXD 引脚 4 (L2_CAN1_RX) 连接到端口 B (B6) 的 TXS 输入“：符合预期。 RXD 正在输出到 TX 中。
    • “端口 A (A6) 的 TXS 输出 CAN1_RX 连接到 MCU 引脚 46。 MCU 引脚 46 是输入（接收数据引脚）。 如上图（MCU 数据表）所示“：这是预期结果、TX 输出到输入中。

    如果器件熔断、则很可能是由于超出了绝对最大额定值。  但是、您实际上可能必须评估您的系统环境、以帮助了解如何根据您的系统环境超出绝对最大等级。 如果缩小范围、则可以建议采用解决方案。

    另请注意、TXS 引脚可用作输入和输出。 因此、在 TCAN 引脚 与 TXS 引脚与现场的一个器件发生争用的情况下、是否有可能发生总线争用？ 甚至有多个器件、但只有 1 个器件承受足够大的应力而“被熔断“？ 从本质上讲：

    • 确认 B5 是否始终输出/发送（从不输入/接收）、A5 是否始终输入/接收（从不输出/发送）
    • 确认 A6 是否始终输出/发送（从不输入/接收）、以及 B6 是否始终输入/接收（从不输出/发送）、谢谢。

    此致、

    Michael。

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    TI__Guru**** 2893090 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。
    您好 Michel、

    感谢您的答复。 我想澄清有关引脚映射的要点。 抱歉更正了拼写错误。
    • TCAN IC (L2_CAN1_TX) 的 TXD 引脚 1（输入）通过 TXS 电平转换器连接到 MCU 引脚 45（输出）。 MCU 就是这里的发送方。
    • TCAN IC (L2_CAN1_RX) 的 RXD 引脚 4（输出）通过 TXS 电平转换器连接到 MCU 引脚 46（输入）。 TCAN 是此处的发送方。
    • 如您正确地提到的、TXS 器件是一款双向电平转换器、因此所有引脚都可以支持这两种通信方式。
    我们不会怀疑引脚映射、 MCU 和 TCAN 能够正常进行通信和数据交换。

    关于总线争用的要点、我已经与我的团队检查了 MCU 软件配置。 特定引脚 (45 和 46) 在软件级别在 MCU 引脚配置中配置为 CAN 总线、因此我们可以确保引脚不会用作其他功能（例如 GPIO）、而会导致总线争用。 我确认以下几点
    • B5 始终输出/发送（从不输入/接收）、而 A5 始终输入/接收（从不输出/发送）
    • A6 始终输出/发送（从不输入/接收）、B6 始终输入/接收（从不输出/发送）


    了解故障点。 我也同意您的怀疑超出了绝对最大额定值。 在架构层面上、对以下器件进行了注意。
    • 我们使用双向 TVS 二极管 AQ36C-01FTG 来保护 TCAN IC CAN 引脚 6（低电平）和 7（高电平）、并防止 CAN 总线上出现外部瞬变、第一条消息分享了二极管规格。
    • 受影响的器件的 TVS 二极管中没有任何短路或低电阻路径。 您可以指出我们是否可以进行任何具体的检查。
    • 在电源侧、正如我在第一条消息中提到的、我们使用德克萨斯州的 LM5013-Q1 降压直流/直流转换器（5V 输出）为 IC 供电。
    • 它是根据德州仪器 (TI) 的 WEBENCH-CIRCUIT-DESIGNER 设计的。 您可以查看该电路、看看是否可以对电路进行任何改进。
    据我所知、这些是可能超过绝对最大额定值的点、这可能会影响 IC。 请建议您查看是否有任何其他电路区域？

    我通过分别点击引脚 1、4、3、6 和 7 共享 5V_ON、CANL-1、CANH-1、TXD 和 RXD 的电压波形。 该图形是在受影响的 IC 下获取的。 您能帮助您了解是否有其他具体要点或我可以分享的任何数据来缩小问题范围？

    图形 1
    DSO 图形详细信息
    黄色 5V_ON
    绿色 Canh-1
    蓝色 CANL-1

    注意：没有为 CANH 和 CANL 引脚提供输入。

    图形 2

    DSO 图形详细信息
    黄色 5V_ON
    绿色 TXD
    蓝色 RXD

    注意：没有为 TXD 和 RXD 引脚提供输入。  

    感谢您的支持。

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    TI__Guru**** 2893090 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。

    尊敬的 Narendraprasath：

    感谢您的澄清。 我建议您与您的区域 TI 代表合作、提交客户故障分析、以便进行有效的根本原因分析。 请包括一个已知良好的设备和一个故障设备。  因此、 我们随后可以评估 故障位置并将其隔离到特定引脚区域、因为我认为这至少应该能够为进一步评估 您的系统环境提供所需的清晰度、谢谢。

    此致、

    Michael。