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[参考译文] TPS563300:连接24V 输入电源时 IC 会烧毁

Guru**** 2387060 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS563300, LM317, TPS564252, TPS54531
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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1495676/tps563300-ic-burn-out-when-input-24v-supply-is-connected

器件型号:TPS563300
主题中讨论的其他器件: LM317TPS564252TPS54531

工具/软件:

您好、

当24V 输入接通或热插拔时、TPS563300会立即弹出(冒烟)问题。 输出电压为12V、2A。 但是、当它熔断时、没有连接输出负载、因此输出电流为0。 在多个电路板上使用该芯片时发现了该问题。 然而,在它启动后,没有问题,即使负载1.7A 根据我的测试数小时.

我使用 WebBench 设计了电源电路。 以下是 WebBench 的设计输出:

另外、WebBench 工具生成的 BOM:

下面是定制电路板上的电源原理图。 我在 EN 引脚上连接了分压器、使芯片仅在输入电压升高到19V 以上时才启动。 输入和输出端的一个电容器为 DNP (请勿组装)、以便在需要时连接更多电容器以实现稳定性。 我观察到在连接或未连接这些电容器时芯片会爆裂。

以下是我设计中无源器件的 BOM。 有源元件器件型号如原理图中所述。

PCB 布局是按照数据表中给出的指南完成的。

电路板图像:

请帮助我找到问题。

谢谢、

Pradeep

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    我错过了在上一篇文章中提供 C3和 C4 (47uf / 25V)的器件型号- C3216X5R1E476M160AC。

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    嗨、Pradeep

    故障发生在热脉冲进入正确位置时? 您能否测量热插拔时 Vin、SW 的波形? 并查看是否存在任何过冲/电压尖峰。

    谢谢、此致。

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    尊敬的 GUI:

    故障发生在热插拔时以及输入电源启动时。  我使用的是来自"Memanwell"的 SMPS、型号编号 LRS-75-24。 我已经在电源的输出端观察到了波形。 该电源的输出非常干净和软启动。 我没有观察到电源输出出现任何过冲。  

    但是、我没有在 IC 的"SW"引脚处进行检查、因为我认为未连接负载、所以这应该不是问题。 您希望我检查 SW 引脚处的波形吗? 我们是否需要将任何最小负载连接到输出端?

    谢谢、

    Pradeep

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    嗨、Pradeep

    此问题是否可重新产生? 分析是否存在波形会有所帮助。

    谢谢、此致。

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    尊敬的 GUI:

    是的、问题会随机重现、但在 IC 烧毁的瞬间没有波形。

    以下是空载情况下正常运行条件下的波形。

    我的定制电路板上有多个电源。  

    从24V 输入生成三个电源:

    1.用于外部负载的+12V 电源:预计此电源上会连接1.5A 外部电源。 它是围绕烧毁的 TPS563300设计的。

    2.使用 LM317提供13.7V 电池充电电源。  

    3.用于内部电路电源的+12V 电源。 本模块围绕 TPS54531芯片进行设计、该芯片用于生成采用 TPS564252芯片设计的+5V 电源。 我再次从+5V 获得使用 NCP1117-3.3V 的+3.3V 电源。

    我看到 TPS54531在热插拔时也会出现一次熔断、此时 TPS563300已从电路板上移除。

    TPS563300和 TPS54531均具有最大 输入电压为28V。 你建议我使用高最大. 24V 标称输入电源的输入电压 IC?  

    谢谢、

    Pradeep

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    尊敬的 GUI:

    在此论坛上对不同的直流/直流转换器有多个疑问后、我想多回答一个问题。 在其中一个问题解决方案中、如果输入电源引脚距离超过5cm、建议在输入端连接大容量电容。 否则、由于输入端布线较长的电感、输入端可能会出现振铃、从而可能损坏 CHI[。 请参考这里、在我的定制电路板上、TPS563300的输入距离输入连接器约5cm、而到 TPS54531的输入距离约为10cm。 在我的例子中、这是否需要包含大容量电容?

    请您尽早答复、因为我们正在考虑针对此问题的其他各种选择。

    谢谢、

    Pradeep

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    嗨、Pradeep

    您可以测量输入热脉冲时的 Vin 波形、并检查 Vin 引脚上是否有任何过冲。

    谢谢、此致。

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    尊敬的 GUI:

    输入波形粘贴在上面的回复-"24V 电源的输入波形"中。 我在 Vin 上看不到任何过冲。 在输入端连接220uf 大容量电容器后、情况有所改善。 IC TPS563300在空载条件下输入热插拔没有问题。 但在12V 输出上连接1.2A 的负载后、IC 在输入开/关操作的几个周期内失败。 无热插拔、仅打开/关闭输入电源。 原理图也粘贴在上面。 如果输出段出现问题、您能检查并发表评论吗?

    谢谢、

    Pradeep

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    您好 Pradeep、

    您是否还能突出显示电路板中的 GND 平面和连接器? 此外、在故障期间、电源中是否会出现任何电流尖峰? 最好通过限制通过电源的电流或选择额定电流较低的保险丝来检查一次。  

    我们建议在电路板上添加一个电解电容器、以补偿由长布线和导线引起的电感。 有助于消除系统中可能损坏器件的任何振荡。

    此致、

    Himanshu  

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    Hi Himanshu、

    我也面临同样的问题。 在我的10块板中、3块板以类似的方式随机烧坏了这个 IC。 我提供12V 输入工作电压(稳定电源)并将12V 转换为5V。 器件仅消耗1A 的最大负载电流。

    为了获得更多见解、我移除了芯片组并进行了检查、即在 VIN 和 GND 引脚之间发生短路。

    偶数输入引脚到主电源输入布线长度小于1 CM。

    如您所知、由于输入电压与 GND 短路、我们无法在输入波形烧毁时测量该波形。 此处可能的路由原因是什么?

    此致、

    Hitesh

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    嗨、Hitesh、

    器件是否在 IN 引脚附近烧毁? 如果是、一种很常见的情况是反转输入的极性。 我建议使用额定电流较低的保险丝、因为在短路期间您无法可靠地测量电流。

    此致、

    Himanshu  

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    Hi Himanshu、

    反向电源是无法实现的。 我从15V 至12V 降压转换器生成、永远不会反向。 我很担心、因为我们的200个试验板已经投入生产。

    奇怪的是、其输入电压不能超过12V。 您认为任何 TVS 二极管或任何此类保护都有帮助吗?

    此致、

    Hitesh Gambhava

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    嗨、Hitesh、

    我在这里有点困惑。 哪些 IC /IC 正在消耗? 是否有多个器件出现故障?

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    Hi Himanshu、

    TPS563300正在吹出。 我认为,在我的情况下,供应逆转的可能性是零的。

    此致、

    Hitesh

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    哪个电路正在熔断? 它是用于24V 至12V 级还是12V 至5V 级、还是两者兼而有之?

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    它处于12V 至5V 功率级。

    此致、

    Hitesh

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    输入侧没有添加保险丝或任何类型的保护吗? 您可能需要尝试使用保险丝。 此外、请分享正确的波形、以及您之前分享的24V 至12V 级的任何波形和保护电路。

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    嗨、Hitesh、

    您是否仍支持此问题? 如果是、请回答。

    此致、

    Gautam