[参考译文] TPD4S480：TPD4S480/TPS26750 240W EPR 模式 USBC 端口出现故障

您好 Justin、

感谢您在 E2E 上联系我们。  

据我所知、当电缆连接到源端口伙伴时、您可以看到电路板发生故障的实例。 您能详细说明一下电路板是如何发生故障的吗？

它是无法完全灌入还是无法达到 240W 的灌入水平？ 是否在连接特定源时发生受电故障、或者您是否看到多个不同端口伙伴出现受电故障？

您是否有 PD 分析仪日志、可以共享通过和失败的电路板、以便我可以 查看正在发生的 PD 通信？  

谢谢您、

Katilynn

故障是 USBC 连接器短路。  更换 USBC 连接器是唯一能够消除短路的设备。   我们专门使用 ADP-240KB 作为电源、只有使用此电源才能看到。  本质上、电源会检测到短路、仅重复自动重试、因此您看到的就是 5V VBUS 反复切换、在协商中绝不会超过此阶段。 我没有日志、因为这一特定故障是从客户那里返回的、这是我目前唯一的例子。  我希望从他们那里获得更多关于故障的性质以及他们到底是如何为装置供电和断电的信息。  其他类似的故障发生在开发过程中,我认为这是我意外地从一个失败的 mod 焊点,所以我当时没有太多的想法。

Justin

感谢您的答复。

我猜是 TPD4S480 OVP 已 跳闸、这会导致 VBUS 像您提到的那样切换。  由于 ADP-240KB 电源是您唯一 使用的电源、因此我想看看将电源适配器连接到 TPS26750 时可能出现的电流和电压尖峰。 还请在连接到适配器时提供 VBUS 电压和电流测量的示波器快照。

此致、

Katilynn  

这些都是通过 PSU 和 DUT 之间的 USBC 分线板获取的、因此我可以在插入和拔出事件期间测量 PCBA 侧和 PSU 电缆侧的 VBUS。

在 12V 电源轨上为 19A 负载供电（从 PPHV 下游）

实际浪涌开始（接通电源路径启用时）

全功率斜坡

在 12V 电压轨上具有 19A 负载时断电

测量结果相同、但缩小视图

测量结果相同、但现在在电缆侧

您好：

USBC 连接器的器件型号是什么？  在故障回路中、您是否可以看到任何物理损坏、以及有哪些引脚？

在该 EVM 中、连接器是 DX07S024JJJ2R1300、的额定电压仅为 48V。  您是否尝试过额定值更高的连接器？  接头上的电路看起来是什么样子的？  通常、我们建议在连接器上放置 4 个 10nF 电容器、并有一个 4.7 μ F 和一个铁氧体。  

此致、
Chris

我们使用了 额定电压为 48V 的 GCT USB4085-GF-A。 240W。  我们在连接器处有 4 个电容器、尽可能靠近它。   我们还有一个工作电压为 48V 的 TVS、正好位于连接器输入端。  不过我们不使用铁氧体。  这是一个 4 层 2oz 铜板。  CC 线路在内部层上布线。

您好：

谢谢 你。  我在布局或连接器数据表中没有看到明显的信息。  可能会出现瞬态、而大量能量被 TVS 钳制并损坏电缆。  您提到 CC 线路在内部布线、您是否使用边带 (SBU)？  您是否执行了 FA 来确定短路的位置 (VBUS 至 GND)？  

此致、

Chris

嗨、Chris、对于这种特定的故障、使用了 SBU 引脚。  您帮助我调试了同一电路板上的冷启动问题、该问题在一个奇怪的临界情况下导致 SBU 线路出现 OVP（再次感谢您帮助解决该问题！）。  在新版本中、SBU 线路不再位于电路中。  FA 确实确定了 VBUS 与 GND 之间的短路、而连接器是短路的原因。  我们将把接头发送到 MFG、但尚未收到一个案例。  由于我可能无法找出根本原因、您是否认为像 LTC4364 这样的电子保险丝可能是更可靠的选项来代替 LTC7004 负载开关？

您好：

我无法评论 LTC4364 与 LTC7004。  我认为只要您遵循正确的设计/用法（参考）、LTC7004 就足够了。

抱歉，这有点偏离左场 — 接头中是否可能有碎屑或液体？  我们已经实施了液体检测、如果您认为这可能是损坏的原因（如果检测到阻抗变化 — 短接至 VBUS、则不会施加 VBUS)

此致、
Chris

接头中没有碎屑或液体。  这是一个受控的实验室环境。  我们目前也未使用液体检测。  也许我们应该吗？

您好：

好的。  如果没有接触液体的潜在风险、我不建议添加。  此外、请注意、 刚刚公开发布了一个新版本 TPS26750A。  此器件确实提供液体检测、而非 A 版本不支持液体检测。

此致、
Chris

谢谢 Chris。  我将深入介绍这部分。  该器件是否有评估板？  我很好奇看到它的原理图吗？  

回到这句话,一个同事假设了同样的事情,独立地,它让我思考。  我补充说、为了  在通过自举电容器耦合的瞬态情况下保护 DS 为 80V DS 的双 N 沟道 FET (SQJB80EP-T1_GE3) 以及 LTC7004 的栅极驱动器。  我找不到此设计在 VBUS 输入端带有 TVS 的任何版本。  这是否会分流足够的电源而导致连接器短路？  我复制了评估板、该评估板将 USBC 连接器的屏蔽引脚接地短路、但如果向 VBUS/GND 添加 TVS、我应该已从接地端移除屏蔽层、以避免电流分流到屏蔽层。  你怎么看？

您好：

该器件是否有评估板？  我很好奇看到它的原理图吗？  [/报价]

我需要就此器件回复您。  我期待评估板可用。

您认为什么？

有一段时间,我们确实推广使用 schottkey ( https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps25750.pdf#page=48 )。  但我认为这需要更多地进行实验、以了解您是否可以通过提供清晰的浪涌路径来提高故障率。  

除非故障分析区分接地回路和受损的屏蔽层、否则我不会分开讲述。

理想情况下、电缆制造商能够识别连接器中的电介质问题（早期击穿）。  我不完全确定如何在不提供受控路径的情况下处理电缆和连接器中的瞬变、而该路径会限制电流、而这也会影响正常运行。

此致、

Chris    

[/quote]

您好：

我还发现了一个旧产品的描述：

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps65988.pdf#page=49

此致、
Chris

谢谢 Chris、我一定会在我们的下一个修订版中补充这一点  我想我会添加水检测工具 Justin Kase 的选项。  我目前的工作理论是 Delta 电源的状态机以某种方式被锁存、因为这似乎只有在将 USBC 电源插入很长时间后才会发生。  我认为当 CC 线路断开时、VBUS 会恢复为 0V、但我认为电源无法正确检测到分离状态并且/或者它会锁存到连接状态。  插入下一个器件时、可能会立即恢复到 48V。  这是间歇性的、因此很难正确捕获和测量。

在其他消息中、我们发现 PD_VBUS_LV FET（在本例中为 Q4）接近 30V VGS。  这对于评估板上使用的 FET 是不安全的、因此值得一看。  我还没有看到它失败了（我使用了 DMN10H220LFDF-7 ） 。

您好：

在其他新闻中、我们发现 PD_VBUS_LV FET（在本例中为 Q4）接近 30V VGS。  这对于评估板上使用的 FET 是不安全的、因此值得一看。  我还没有看到它失败了（我使用了 DMN10H220LFDF-7 ） 。

感谢您的反馈。  电压应限制为 VBUS-VBUS_LV、即 VBUS-0.42*VBUS = 27.84V。  由于 0.42 是一个“典型“数字、因此不同的分压器分压比可能有一些变化。

谢谢。此致、
Chris

VBUS-0.42*vbus = 27.84V

这就是我的意思、也是我要测量的。  但是、开发套件上的 FET 是额定电压为 20V 的 FET。  在这种情况下、这不应该是最小 30V FET 吗？

您好：

CSD17581Q3A：

  VDS 为 30V：VBUS-VBUS_LV   

  VGS 为+/–20V：VBUS_LV - EPR_BKL_G => 20.16 - 5 = 15.16、其中 20.16=48*0.42、5V 是最小 EPR_BKL_G

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpd4s480.pdf#page=7

此致、

Chris

哇！ 谢谢你。  我现在看到、您是对的。  我的图标记错误。  VBUS 被标记为 数学函数的源极、而不是漏极。  Phew、谢谢我已经在研究 FET、达到 30V Vgs 让我进入了 250V DS 范围。  很高兴我不需要那些怪物。  谢谢你抓住我的错误！

您好：

不用客气。

Chris