[参考译文] 输出桥臂损坏

Andrew、

如果在总线上组装了端接、那么如果其中一条线路充当高阻抗、您将看到差分信号的两半部分"同相"切换。 如果引脚与 PCB 之间的焊接连接不良(或信号路径中的任何其他位置、例如连接器)、则可能会出现这种情况、 或者、如果装置损坏、以至于一半的输出无法打开、则可能是这样。 第一个选项通常更有可能、因此我将首先检查它。 您可以通过直接(如果可能)探测输出引脚或对 PCB 进行回流焊来实现此目的。 一旦您确认这不是连接问题、则可以将 IC 更换为新的 PCB 并查看问题是否仍然存在、或者通过进行一些引脚输入电阻测量并将其与已知良好的部件进行比较来检查 IC 是否损坏。

此致、
最大

最大值、

我在该设计中看到的故障会导致差分信号开关"同相"、正如您所描述的那样。  这似乎不是连接或终端问题。  我已删除并更换损坏的 AM26LV31E 驱动程序、该驱动程序修复了所有受影响的单元。  我是否应该寻找会导致 AM26LV31E 发生故障并损坏差分输出的一个桥臂的任何特定条件？  启动时、我没有看到器件的3.3V 电源过冲或任何超过器  件绝对最大值的瞬态、但我在监控任何情况时都无法获得故障。  在此应用中、作为 AM26LV32E 的接收器位于另一个 PCB 上、在 PCB 之前通电、该 PCB 将驱动器插入系统并通过使用热插拔控制器加电。  两个 PCB 均由其自己的3.3V 开关电源供电。

谢谢

Andrew

Andrew、

您是否知道故障发生的时间？ 例如、是否在首次上电之前(建议在组装或处理时出现问题)？ 还是在连接电源线或数据线之后发生(这表明可能出现上电过冲或热插拔瞬变)？ 或者、它是否发生在系统正常运行一段时间后(表示 ESD 等环境应力)？ 这可能有助于缩小范围。

我想说、通常而言、造成器件"就地"损坏的最常见原因是过载瞬变(ESD 等)通过外部连接器耦合到差分信号引脚。 不过、AM26LV31E 具有相当强大的内部瞬态保护功能、因此、如果您没有理由相信系统承受了更极端的应力、我会有点惊讶地看到它会通过该机制受损。

您提到、每个器件都由独立的3.3V 电源供电。 这些电源是否共用一个公共接地基准(例如、通过用于连接节点的电缆中的专用接地线)？ 或者节点之间的接地电位是否可能存在偏移？ 如果存在适当的高接地偏移、则可能会导致给定节点处的电压超过绝对最大额定值。

此外、根据您对没有连接问题的确认、我假设一半的差分输出对未能打开。 不过、为了确保我们处于正确的轨道上、您是否可以尝试在移除线路端接后测量输出波形？ 在这种情况下、我希望看到一条线路切换和一条线路静态(或者可能由于线路之间的寄生耦合而在低得多的电平切换)。 如果您仍然看到差分输出的两半部分切换、即使它们之间没有低电阻连接、我们也应该重新访问我们假定的故障机制。

此致、
最大

尊敬的 Max：

设备在运行数天至两年的任何时间后都会发生故障。  正常使用期间每天都会进行热插拔。  损坏的器件位于经常热插拔的 PCB 上。  它是 RS-422接口的驱动器侧。  两个 PCB 之间有一个公共接地、该接地通过盲配接接口形成。  我怀疑 损坏 是由于 PCB 与驱动器热插拔造成的、并且可能存在瞬时接地电位差、但我尚未验证或复制。

我在故障单元上进行了验证、如果没有端接电阻器、则损坏的输出与正常工作的输出同相切换的电平要低得多。  正如您提到的、这似乎只是线路之间的寄生耦合。

我针对差分输出到接地的电阻测量了发生故障的 AM26LV31E。  在故障装置上、我看到故障输出端304k 接地、而正常工作输出端274k 接地。  一个工作单元在两个输出桥臂上都有276k 接地以进行比较。  因此、在出现故障的输出上、接地电阻似乎上升了约30k 欧姆。  

我将进行一些测量、以尝试查找接地电位差。

谢谢、

Andrew

尊敬的 Andrew：

只需签入-您是否有幸进一步调试了此故障？

此致、
最大

尊敬的 Max：

我目前正在使用示波器进行测量。  在系统上电期间、我看到 RS-422驱动器线路上出现了一些瞬变、甚至在器件已通过 VCC 启用之前也是如此。  瞬变持续约5us、最高可达10V、平均脉冲宽度约为150ns。  至少每天对系统进行功率循环。  如果 AM26LV31E 在驱动器的差分对输出端遇到类似的瞬变、那么在上电之前、这是否会最终导致我们的一些故障？  请参阅随附的布线 TX_P 和 TX_N  这是驱动器甚至获得 VCC 之前大约180us 的接口上的情况。  此时系统中的其他负载将开启、并且具有较大的浪涌电流。  我在器件数据表中看到绝对最大值为6V。  您是否有任何有关 未供电驱动器的瞬变情况的信息、如图所示？

我还将研究这些线路在热插拔过程中的行为。

谢谢、

Andrew

最大值、

我正在考虑根据我在器件加电之前测量的瞬态向这些线路添加 TVS。 我在下面的答复中提供了一些详细情况。

谢谢、
Andrew

尊敬的 Andrew：

感谢您提供示波器图。 我确实认为、反复暴露在+10V 电压下可能会使这些器件降级并导致最终故障、但我将与另一位同事联系以尝试确认这一点(我目前不在办公室)。 不过、如果是这种情况、TVS 二极管作为解决方案是有意义的、只要您可以找到一个能够在不限制收发器正常运行的情况下钳制10V 信号的解决方案。

您是否知道系统上电时这些干扰的来源？

最大

尊敬的 Max：

谢谢。 是的、我也担心反复接触。 在器件获得 VCC 之前、会暴露于这些瞬变中大约180us。 我正在尝试确定这些干扰的确切来源、但我怀疑它与开启 VFD 并启动系统中的两个三相电机有关。 瞬态恰好在打开系统主断开连接时发生、从而启动 VFD 和电机。 电柜还具有开关电源24V、该电源由 PCB 使用、其中的422驱动器为24V、经过热插拔控制器和滤波、然后连接到开关电源以生成器件的3.3V VCC。 我认为一些瞬变来自开启期间的辐射噪声、因为我已经成功地通过改进的422对屏蔽来至少部分衰减瞬变。 我目前正在研究在驱动器的输出上添加 TVS 和小型串联电阻、正如我在这里的其他文章中所见。 我正在考虑使用 CDSOD323-T03或 CDSOD323-T05。 如果可能、我希望将瞬态钳制在6V 以上、但允许在3.3V 下正常运行。

谢谢、
Andrew

最大值、

这里是打开和瞬态事件的较大时间刻度视图。

Andrew、

我在实验室中测试了几个器件、方法是将 TX_P 和 TX_N 引脚缩短为10V 电源(单独或同时) 10秒。 但到目前为止、我还没有看到器件故障。 您能否在测试期间确认接地连接？ 谢谢、

Hao

Hao、

是否在没有对器件施加 VCC 的情况下进行该测量？

我的示波器探头接地导线尽可能短、我现在可以得到它们、并返回到驱动器接地层。 如果需要、我也许可以绘制一个设置图。 该器件由具有24V 输入的3.3V 开关 P/S 供电、该输入来自热插拔控制器。 接地端在具有24V 回路的 PCB 中的所有组件上都是通用的。 24V 回路确实通过一个接合的盲配接口提供、否则它全部硬接线回工业控制面板、该控制面板由480 3相运行、内部具有24V 开关 P/S。 控制面板上还有我提到的启动电机的 VFD、我怀疑其产生了瞬态。

您测试过的器件似乎能够承受10V 的电压、我假设这比最大绝对电压6V 高得多、会导致损坏。 您是否认为所有器件的行为都相同？

谢谢、
Andrew

Andrew、

我没有在测试中将 Vcc 添加到器件中。 感谢您对设置的解释。 明天我们将会发生脑风暴。 过载电压造成的损坏只能用统计方式描述。 与大样本相比、更高的电压和更长的时间会产生更多损坏的器件。 遗憾的是、这些数据很难描述特征。

此致、
Hao

谢谢你 Hao。  我感谢他们的支持。

Andrew

Andrew、
我们将在内部讨论您的设置。 尽管我没有看到10V 电压损坏了我所测试的器件的输出引脚、但我们无法得出结论、它对器件没有危害(无论如何、它高于6V 绝对最大值)。 我认为最佳做法是在瞬态期间对电压尖峰进行滤波、使其低于绝对最大值 如果您在修复后仍然发现损坏、我们可以看到还有哪些可以改进。
此致、
Hao

Hao、

谢谢。  我将修改电路板并在数据线路上安装 TVS。  我将试用 CDSOD323-T03和 CDSOD323-T05单向 TVS。  T03可能在3.3V 时的 VWM 过低。  但-T05的 VBR 为6.0V、VCLAMP 为9.8V。  您是否有任何推荐用于 AM26LV31E/AM26LV32的 TVS 器件或电路实现？  我想试用并确定合适的 TVS 电路、如果我们获得所需的改进、可能会重新进入 PCB。

此致、

Andrew

Andrew、

您可能需要尝试 SMBJ3V3 或 PESD3V3。

此致、

Hao