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[参考译文] DP83849ID:针对 POE 应用的 ESD 保护建议

Guru**** 1083740 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/interface-group/interface/f/interface-forum/708034/dp83849id-esd-protection-recommendation-for-poe-application

器件型号:DP83849ID
主题中讨论的其他器件:冲击

我的客户在 POE 应用中使用 DP83849IDVS、他们遇到了器件的 ESD 故障。 该设计已包含 TPTDP_A、 TPTDM_A、 TPRDP_A、 TPRDM_A、TPRDM_A、 TPTDP_B 上的 TVS 二极管(12KV/15KV)、  TPTDM_B、 TPRDP_B 和 TPRDM_B 引脚。 您对此应用还有哪些其他保护建议?

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    您好!

    您是否有可以分享的原理图?
    当您提到 ESD 故障时、是链路损耗还是器件损坏?
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    您好、Ross、  

    我们与 Ruben 分享了原理图和光绘文件、您是否得到了它们?  

    它看起来几乎像是闩锁。 我们看到链路损耗、器件将发热至75°C (每个红外摄像头)。

    有时、它会在几分钟后自行恢复。 有时、我们必须重启电源。 有时我们必须替换 phy。  

    它似乎是随机发生的。 我周末离开设备、回到"link-up、link-down、link-up、link-down "。 我不知道这是否与我们在 ESD 中看到的问题相同。

    在 ESD 测试中、我们看到器件在冲击电路板上的其他(受 ESD 保护) GPIO 时偶尔会发热。 但是、正如我提到过的、我们也让它们随机失败了。

    编辑:排印错误

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    Hattie、

    在上一篇文章中、您提到849器件偶尔会受到电路板上其他 GPIO 的 ESD 冲击的影响。 您能否说明这些特定 ESD 冲击点与系统上的849之间的关系? 例如、与 PHY 共用电源轨上的 GPIO 等

    此外、请分享振荡器的规格并确认 RBIAS 电阻器具有1%的容差。

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    您好、Ross、如果您可以向我发送电子邮件、我将提供完整的原理图。 GPIO 通常不在共享电源轨上。 它们要么是隔离式输入、要么通过另一个电源轨运行。

    RBIAS 为1%- ERJ-2RKF4871X
    振荡器为 ASEME-50.000MHZ-LC-T

    可能还有一个相关的问题需要提出-我们正在脱离 PoE。
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    您好、Hattie、

    我刚刚收到了原理图。
    在进行测试时、您能否摆脱与 PHY 的 LED 引脚的连接。
    它们不受保护、但也位于 RJ45上。 我想知道噪声是否耦合到这些引脚中。
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    我们可能只与 Ruben 共享了部分原理图。 如果您需要完整的解决方案、请告诉我。

    LED 阴极上有 ESD 二极管- D33和 D44.... TVSA04V05C006
    我们在返工时放置了一个从3V3 eth 到接地的 ESD 二极管。

    我将移除 R224和 R223、但我不乐观!
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    您好、Ross、  

    我已经检查了此配置、但仍然看到 PHY 偶尔会发热。

    下一步是什么?

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    您好、Hattie、

    这些器件的击穿电压和关断电压分别为10V 和5V。
    这远远超出了849数据表中 IO 引脚的绝对最大值。
    请使用 ABS 最大值下的关断和 ABS 最大值或以下的击穿电压为 TVS。
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    我将在 LED 线路上放置一些较低电压的 TVS、并尝试这样做。

    TX/RX 线的绝对最大额定值是多少? 由于偏置电压为3.3V、因此它们的摆幅高达3.8V、这是器件的绝对最大值。 要找到适合这些设备的电视、很难。 你有什么建议吗? 我们得到的结果是否正常?
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    您好、Hattie、

    IO 的绝对最大值为 Vcc +0.5V。
    如果 Vcc 为3.3V、则绝对最大值为3.8V。

    我建议首先将 IO 与 RJ45隔离、以查看损坏是否确实来自 LED。
    从这里、我们可以看到是否需要调整 MDI 或 IO 上的 TVS。
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    您好、Ross、

    似乎*像移除电阻器和更改 LED 线路上的 TVS 会有所帮助。
    只做其中一件事似乎没有什么帮助、但我们仍在测试中。 因为问题是间歇性的、所以很难肯定、直到我们花了相当多的时间。

    看起来问题与 LED 有关。 问题的第一个迹象通常是 ETH_ACT_n 变为低电平。

    随着我们取得更多进展、我将进行更新。

    我仍然感到惊讶的是、器件的绝对最大值与我在 TX/RX 上看到的电压相同。 VCC+0.5V 在这些线路上的裕度空间不大、尤其是因为它们偏置到 VCC。
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    您好、Hattie、

    是的、请随时向我们更新您的调查结果。
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    如果移除电阻器确实可以解决 ESD 问题、这是否意味着我们需要在 RJ45 LED 的两侧提供 ESD 保护?

    这不是典型的设计做法。 我们已经在3V3电源轨上有 OVP。

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    您好、Hattie、

    您是否可以通过任何方法对将限流电阻器接入 PHY 而不是 LED 进行实验?
    这有助于限制浪涌电流、并可作为保护 PHY 的更好方法。
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    很难将这些 IO 与 PHY 隔离...可能会提升引脚。 我们在这些信号上没有任何串联组件。 我们将尝试一下。
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    您好 Brian、

    明白。 如果可能、我建议尝试它、因为我确实认为移除 RJ45另一侧的电阻器是奇数的。
    如果您在3V3上有 OVP 应该足够了。 可能还有其他问题、因此最好查看使用串联电阻器进入 PHY 的测试。
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    您好、Ross、

    添加一个与 LED 内联的额外串联电阻似乎有所帮助。

    我已经返回并仔细检查了 LED 上的二极管压降。 它与预期的1.8V 电压相同、并确保内联安装了正确的220R。 您认为这里可能会发生什么情况

    编辑以添加:我通过提起 IC 上的引脚并将其放在引脚的焊盘上、添加了额外的220R。 LED 仍然正常工作。

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    您好、Hattie、

    我不确定您最初需要同时移除 LED 和电阻器来供电的原因。
    但是、向 PHY 的 LED 引脚添加串联电阻器可以提高抗扰度、这是有道理的。
    IEC 具有高浪涌电流。 添加该电阻器至少有助于防止大脉冲、并允许 TVS 在 PHY 损坏之前生效。

    PHY 侧的串联电阻没有故障、对吧?