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[参考译文] TPSM33625:20 秒运行后的器件损坏

Guru**** 2509055 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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1536942/tpsm33625-device-damage-after-20s-of-operation

器件型号:TPSM33625

工具/软件:

您好:

在设计中、我们将该器件用作 +24V 输入至+5V 的稳压器。 首次上电时、在施加+24V 电压且负载最小(在 50mA 附近)的情况下、它会将电压调节到预期电压大约 20 秒、然后输入电流会上升、它会停止以调节输出并急剧升温。 之后、器件会永久损坏、如果断电和上电、器件不会恢复到初始行为。 我们发现、如果输入电压低于 15V、则至少在观察到的时间内不会发生灾难性故障。  

请在下面找到原理图。 我们根据数据表进行了检查、找不到任何差异。 它能在短时间内按预期工作、这似乎表明一般连接正常。 此外、我们也不能弄清楚哪些因素会导致这种灾难性的故障。  

我们还实验过使用低 ESR 电容器增加输入电容、这一点无效。 在一项测试中、我们将输入直接施加到+24_FILT 节点、具有相同的结果。

对于如何继续、您有什么建议吗? 什么可能导致此部件出现此类灾难性故障?   此器件是否有任何已知的假冒产品历史记录可解释此问题?

提前感谢

  • 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、

    如果使用输入滤波器、则必须确保有效地对输入滤波器进行阻尼(使用具有足够 ESR 的电解电容器)、以避免输入端出现任何失控感振铃。 有关阻尼电容器(应用手册中的 CD)的详细信息、请参阅本应用手册。

    如果这不起作用、请将使用的布局发送过来、我们也可以对此进行审查。

    谢谢您、

    Joshua Austria.

  • 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。

    感谢您的答复。  

    我们测试了在没有二极管的情况下直接在+24V_FILT 节点中使用实验室电源施加输入电压、结果相同。

    请在下方查看布局。 这是在匆忙中完成的,所以它的某些方面不是理想的,但我们不能弄清楚什么会导致这样灾难性的失败。 您是否知道此器件是否有任何假冒产品?

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    尊敬的 Marcelo:

    直接在 24V_FILT 节点上施加输入电压仍可能存在额外的电感。 请参阅数据表的第 8.4 节、其中深入探讨了这方面的更多详细信息。

    就布局而言、我有几个注意事项:

    • 从 VIN 引脚到输入电容器的输入布线非常长且窄。 这会增加额外的阻抗、不推荐用于此设计。 务必使这些电容器尽可能靠近 VIN 引脚和接地引脚、以保持高 di/dt 布线免受过多噪声的影响。 这也会影响上述无阻尼输入。
    • 整体接地层非常薄、未针对降噪和散热进行优化。通常、建议为该器件使用 4 层电路板、以帮助散热并帮助进行信号布线。
    • 反馈电阻器位于 SW 节点正旁边。 SW 节点是器件噪声最大的方面、可能会破坏敏感反馈引脚、从而破坏器件的调节。 建议将整个反馈网络保持在远离 SW 节点的位置。
    • 更多有关建议布局的信息、请参阅数据表的第 8.5.2 节(有关布局示例)和数据表的第 8.5 节(有关总体布局指南)。

    谢谢您、

    Joshua Austria.

  • 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。

    感谢您的观察。

    当我们针对输入滤波器生成的输入端上的失控电感振铃测试您的建议时、我们移除了与滤波器相关的所有电路、并在输入引脚上放置了一个非常低 ESR 的大型电解电容器。 额外的电容器和输入电压施加在非常接近 VIN 的位置。 请详细说明如何正确执行此测试以确认原因。 我们还探测了输入和输出、发现没有振荡或尖峰。 在输入电压为 16V 之前、运行似乎稳定。

    关于布局说明、您是否知道这些项目中的任何一个会导致观察到的灾难性故障? 在它调节的较低电压下运行期间、我们没有观察到任何过热问题、反馈引脚中的噪声耦合应该会干扰稳压电压、甚至使其无法正确调节、但不会正确烧毁器件?

    对如何缩小原因范围有何建议? 如果不明确故障的确切问题、我们将无法执行布局修订。  

    此外、您是否知道此器件是否有任何假冒产品?

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    尊敬的 Marcelo:

    对于此器件的假冒产品、我不确定可以发表什么评论、但这始终是一种可能性。 如果您担心假冒产品、请分享器件的图片 以及有关如何获取器件的说明。 您也可以直接从 TI.com 订购此器件、并查看与疑似故障器件相比、器件的行为是否有任何差异。

    对于我给出的布局建议、我提供的每一项都可能导致失败。 我不愿意拒绝任何建议、因为这些是为该器件提供的数据表指南。 根据我的经验、偏离数据表布局建议 通常会导致灾难性故障。

    至于输入电压布线、最佳实践是将陶瓷电容器放置在最靠近输入和接地引脚的位置、而电解电容器可以放置得稍微远一些。 电解电容器的重要方面是其 ESR、并且您希望该值足以抑制可能来自输入线路/测试环境的任何电感振铃。 我发现、测试它的理想方法是探测器件本身的输入引脚、并将其与施加到电路板的输入电压波形进行比较。 如果没有足够的电解 ESR、这个电感振铃可能很大。 当向器件的输出端施加负载时、该振铃也会变得更糟。

    谢谢您、

    Joshua Austria.