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[参考译文] LP2981A:与 LP2981A 与 N.C.引脚相关的振荡、但 LP2981 — 新芯片?

Guru**** 2943400 points

Other Parts Discussed in Thread: LP2985A, LP2981, LP2985, LP2981A, TPS7E81

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/1629940/lp2981a-oscillation-related-to-n-c-pin-with-lp2981a-but-not-lp2981---new-chip

器件型号: LP2981A
主题中讨论的其他器件: LP2981、 LP2985、LP2985A TPS7E81

尊敬的支持论坛、我的 LP2981 存在以下问题、该问题可能与新芯片相关:

过去、我们在 3.3V 输出引脚和 N.C.(TRIM) 引脚之间添加了一个 8240136 齐纳 TVS、如下所示:

www.ti.com/.../lp2981.pdf

https://www.we-online.com/components/products/datasheet/8240136.pdf

TVS 的引脚 1 连接到 LP2981 的 N.C. TRIM 引脚。 TVS 的引脚 4 连接到 LP2981 之外的引脚。 TVS 的目的是保护 LP2981 的 N.C. TRIM 引脚免受附近浪涌和 ESD 事件引起的电压的影响。

针对标准等级(旧芯片?) LP2981-33VBx 带 L04B 标识、N.C. TRIM 引脚为 0V、保护按预期工作。 我假设出厂修整引脚在齐纳击穿样式下工作。

但是、对于带有 L04A 标记的 A 级 LP2981A-33VBx、 可能是 新芯片、在没有 TVS 的情况下、N.C. TRIM 引脚的电压约为 1.2V、LP2981 输出稳定在 3.3V、但一旦我们添加 TVS、N.C. TRIM 引脚就开始振荡(1.4V 峰值较短)、LP2981 输出开始以锯齿形式振荡:  输出电压跳至 3.8V、然后在下一个振荡周期开始之前缓慢降至略低于 3.3V、速率约为 1.2kHz。

即使用连接到 OUT 引脚的 100nF 电容器触摸修整引脚、也会显著改变输出电压、直到测试中的下一个输入下电上电、因此该引脚对来自附近杂散事件的电荷或电压绝对敏感、可能应该以某种方式加以保护。

由于我怀疑 A 级 LP2981A-33VBx 现在使用了新芯片发货、因此我需要您在对 N.C.出厂修整引脚使用 TVS 或其他保护方面的建议:

新芯片的 N.C. TRIM 引脚是否仍然对附近的浪涌和 ESD 事件敏感? 我们如何保护它? 可以去掉 TVS 吗?

切换到(LP2985 的任何旧或新芯片型号)是否可以提供帮助、其中相关引脚用于可选的降噪电容器、我预计在使用 TVS 而不是连接电容器时没有问题?

如前所述、原始设计刚刚按照建议使旧芯片的 N.C.修整引脚保持悬空、但当引脚悬空时、ESD 和浪涌稳定性会出现问题、因此我们需要采取一些措施、例如添加 TVS。

我注意到、除了具有较低的容差和通常更好的性能外、新芯片与旧芯片在以下方面有所不同:

1.在禁用/电源电压降时对输出放电,

2.支持陶瓷输出电容器(允许 ESR 为 0 至 1 欧姆,而不是大约 0.1 至 10 欧姆)和

3.具有快速电流限制器(包括软启动),而不是过载时的热循环。

虽然我喜欢 2 和 3、但我想知道大约 1 输出端多大 的电容 对于新设计来说放电可能太大? 我们的设计使用 10 μ F 至 70 μ F 或更大的电容、因此我们可能必须按照数据表中的建议添加反向电流旁路二极管、这需要更改 PCB 布局?

正如之前的支持论坛主题所述、明确订购 LP2981 新芯片或旧芯片有点棘手、我假设您将在某个时候逐步淘汰旧芯片?

无论哪种方式、我们都需要确保 LP298x 既不受附近浪涌或 ESD 事件的影响、也不会振荡、无论是否具有外部保护(具体取决于您的建议)、我们需要使用 LP298x 的型号、我们未来可以轻松、明确地对其进行排序。

感谢您的支持!

 

  • 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、Eric、

    感谢您将此问题提交给我们!

    新芯片的键合图案和装饰发生了显著变化(过渡到基于 MOS 的设计导致了重大内部变化)。 NC 引脚连接到芯片上的一些敏感电路。 似乎 TVS 二极管可能会导致带隙基准不稳定(这可能发生在寄生电容或漏电流中)。 这种锯齿型振荡听起来好像在其他一些器件中看到的不稳定。

    幸运的是、引脚本身符合 ESD 标准、因此任何事件都不应损坏器件。 可以移除 TVS。

    至于附近的浪涌(和 EMI)、过去从 NC 到接地的电容器消除了问题。

    LP2985/LP2985A 应该不存在这种问题。 任何带有 M3 后缀的东西(例如 LP2985A-33DBVRM3)都保证 仅是新芯片。

    在 LP2981A 下明确订购新芯片或旧芯片很困难、我们没有可订购设置。 目的是将两个单元发运、旧的供应已用尽、只剩下新的芯片。 立即保证采购的理想方式是在 LP298x 系列中查找带有 M3 后缀的另一个 P2P 器件。  

    下拉电路可以在持续的一段时间内灌入电流、因此它可以放电的电容没有严格限制。 常见的限制因素是时序。 此电路仅在 VIN>1V 时工作、因此您需要确保 ON/OFF 在 VIN 之前充分下降。 该芯片需要 VIN 来将下拉 FET 栅极驱动到足以导通的高电平。 在器件关断期间、能够保持 VIN>1V 的时间越长、可放电的电容就越大。 它的放电就像一个简单的 RC 电路。 除非您无法控制关断时序、否则我预计不会出现高达 70uF 的问题。 典型的经验法则是将反向电流保持在不超过额定电流(本例中为 5mA)的 5%。

    我很感兴趣的是、这些器件标识似乎与我查找的标识不符。 您能给我发送卷带上的这些标签信息吗?  还可以通过这种方式确认旧版本与新版本(每个数据表命名规则表提供 CSO 信息)  

    此致、

    Gregory Thompson

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    您好、Eric、

    我对 LP2985 进行了一些测试(下拉电路应该实际上相同)、因此我认为可以提供关断时间的基准。

    1 μ F Cout(空载)。

    绿色:开/关

    黄色:VIN

    青色:VOUT

    我预计 70uF 应该会延长 70x、因此大约需要 300ms、但如果您愿意、我可以更直接地进行测试。

    此致、

    Gregory Thompson

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    您好 Gregory、

    感谢您的全面和有用的回答!

    关于输出放电功能、您的数据表指出“如果幅度较大【流经固有体二极管的反向电流】会降低器件的长期可靠性“、因此“如果器件的 Cout 较大、输入电源在负载电流很小或没有负载电流下崩溃“、则建议使用“外部保护“、例如使用肖特基二极管(第 19 页和第 20 页)。

    这让我想知道、例如 100uF 的容性负载是否 已被计为“大 Cout“、例如 10mA 计数是否为“小负载“、以及我是否需要担心损坏新芯片 LP2981。 这些数字是非常粗略的最坏情况估计,但 据我了解你的解释,我不需要担心。 如果输出放电需要一段时间、这对我来说没问题、因为旧芯片根本没有该功能。


    奇怪的是、从 NC 到 OUT 之间连接一个电容器或 TVS 会导致问题、而建议在 NC 到 GND 之间连接一个电容器、并且该引脚具有 ESD 安全功能。 我预计这种敏感引脚会出现 ESD 问题、前提是 TVS 的电容或漏电流很小、会触发振荡。

    您能否提供有关“从 NC 到接地的电容器过去消除了问题“的更多详细信息? 您会建议使用哪个电容器值?

    如果新芯片对附近的浪涌和 EMI 比旧芯片更不敏感、那么只移除 TVS 而不添加电容器可能就足够了? 添加电容器可能需要更改布局。

    您如何考虑纯 BOM 更改的替代方案:切换到新芯片 LP2985A-33DWBRM3、同时使 NC-IN-LP2981 引脚悬空或将 TVS 保持在 OUT 状态(无论您喜欢哪种设置)?


    LP2981A 3.3V 的器件标识为 L04A、LP2981 3.3V 的器件标识为 L04B、LP2981 5.0V 的器件标识为 L03B、所有这些都符合预期、但为了回答“旧版与新版“问题、我可以在卷带标签中提供以下信息:

    (1P) LP2981AIM5X-3.3/NOPB (2P) REV:A (20L) CSO:RFB。 此外、CCO:USA、ASO:CU6 和 ACO:MYS 可能是有用的信息。

    还有,例如 Lot 和 D(ATE)、(4W) TKY、(1T) 和 (V) 等,但我更喜欢在这个公共论坛只显示必要的价值。


    相比之下、我们当前使用的 5.0V LDO 是 LP2981IM5X-5.0/NOPB、REV:A、CSO:RFB、CCO:USA、但 ASO:CDA 和 ACO:CHN。

    我们在 5.0V LDO 上不使用 TVS、该 器件远离 EMI/浪涌风险区域、因此预计不会出现振荡、但它确实驱动了 70 μ F 的低 ESR 陶瓷电容器、因此、5V LDO 优先选择新一代芯片。

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    PS:我推荐的解决方案是用 LP2985 M3 新芯片版本取代 LP2981 LDO (3.3V 和 5V)、 因为这些版本将具有长期可用性和可预测的恒定非旧芯片类型。

    不希望 将 TVS 和电容器都连接到相关引脚、因为后者需要更改布局、而前者是非标准用途的 TVS。

    根据之前与 TI 支持部门的互换、LP2985 除了具有正常(LP2981 型)噪声、而不是非常低的噪声、无需额外的可选电容器。

    这听起来像一个很好的计划吗?

  • 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。

    我们现在测试了 LP2985 3.3V M3(新芯片)。 遗憾的是、一旦我添加所述的 TVS、可选降噪电容器的引脚开始在那里的正常 1.2V 电压中显示 1.5V 尖峰、整个 LP2985 开始像 LP2981 新芯片那样以锯齿式振荡、但更糟糕的是:现在、锯齿在大约 700Hz Frowning时在 3.25V 和令人印象深刻的 4.2V 之间振荡

    因此、用 LP2981 或 LP2985 新芯片替换 LP2981 旧芯片既会导致与“防浪涌/EMI“ TVS 结合产生振荡。 对 LP2985 的 BOM 更改没有解决我的问题。

    去掉 TVS 很容易、但 与旧芯片相比、新芯片对 EMI 和附近浪涌的敏感度有多高?

    没有 TVS 或电容器的情况下、与新芯片 LP2981 相比、新芯片 LP2985 在 EMI/浪涌灵敏度方面是否具有优势?

    按照第一个答案中的建议、在 GND 上添加一个电容器而不是将 TVS 连接到 OUT、很遗憾需要更改布局。

    我们还可以使用 具有相同引脚排列的完全不同的 LDO 来替换 3.3V LP2981(以及用于对称性的 5V LDO)。

    必须是一种具有足够输入电压范围的类型。 不仅高达 5.5V 输入电压、还允许至少 7V 或更好的 10V 电压来获得安全裕度。

    在这种情况下、您能否推荐使用另一种 TI 稳压器类型?

    在这期间,它是有意义的某种方式 (?) 是否保留了多个旧芯片 LP2981 3.3V LDO?

    PS:当我们比较不同的可能解决方案并与客户讨论时、回复可能会出现一些延迟。 请在此处分享您的信息、如果我们需要一段时间才能回复您、请不要担心。 谢谢!

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    您好、Eric、

    是的、在这种情况下、您不应该担心对大输出电容进行放电。

    我建议使用 10nF 的接地电容器来帮助缓解问题(与 LP2985A 相同)。 但是、将该引脚悬空可能仍优于 TVS。

    感谢您提供标签信息。 这与我在这边看到的内容相符、纵观历史记录、似乎有一种一般模式、旧器件在顶部没有二进制日期、而是新器件有二进制日期。 二进制日期代码的一个类似示例可在以下位置找到: https://e2e.ti.com/support/switches-multiplexers-group/switches-multiplexers/f/switches-multiplexers-forum/1132587/sn74lvc1g3157-binary-code-marking 

    遗憾的是、新芯片比传统材料更敏感。   NC 引脚的键合线连接发生变化会使情况更糟。

    经过进一步调查、不带旁路电容器的 LP2985 的作用与 LP2981 非常相似(并且可能具有类似的灵敏度)。 虽然它可以保证采购、但如果不更改布局、可能无法解决根本原因。

    TPS7E81 可能是理想解决方案。 它与 P2P 兼容、因此无需更改布局、不会出现相同的 NC/ BYPASS 引脚问题、并且不会混合使用传统/新器件。 它的噪声稍大、但其他规格应该更好。 它恰好会上升到 40V、这是很大的安全裕度。

    您希望购买多少个旧设备? 我可以获得少量的旧器件样片、以帮助测试/过渡新的与旧的、但无法订购大量的旧 LP2981。

    此致、

    Gregory Thompson

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    Gregory、抱歉、您好!延迟的响应:如果我们可以获取 300 个 带有 L04B 标记的传统 3.3V (LP2981 非 A SOT-23) 器件、那么这会很有用、因此客户仍然可以使用原始 BOM 订购传统电路、同时测试您的建议更改、例如转换到 TPS7E81。 这是否仍然算作一个小数字?

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    您好、Eric、

    我正在与营销部门讨论我们向您发送 300 个旧版 LP2981-33DBVR 器件的选项、我知道后将提供更新。 我们似乎可以发送商品。   

    此致、

    Gregory Thompson

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    您好 Gregory、

    感谢你的帮助。 期待您提供一些旧的 LP2981、这对我们有很大帮助。 我们还将利用 TPS7E81 为客户构建器件测试样片。

    与此同时,我意识到,我们一年多前遇到的另一个问题也可能是相关的,但在一个完全不同的产品,而不是一个有振荡问题的产品:

    一位客户注意到、一批器件对 EMI 的敏感度远高于另一批器件。

    通过检查两个批次的样本、我们在 LP2982-33DBVR 的标记中观察到不同的字体、该器件还具有共享相同 MPN 的新芯片和传统芯片。 因此、可能是这些批次在这方面有所不同。

    另一方面、我注意到、即使是新芯片 LP2981、也使用不同的标记字体。 仅靠字体无法判断特定芯片是哪一代 LP298x。 字体更改可能与芯片更改有关、也可能与切换无关。

    旧和新的 LP298x 芯片在传导干扰和无线电干扰的影响下、EMI 稳定性是否存在差异?

    我想、如果 EMI/EMC 问题再次出现、我们可以建议也将这些器件切换到 TPS7E8133DBVR。

    Eric、太棒了

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    您好、Eric、

    字体差异通常与封测站点的关联比任何 其他网站都要多(我见过字体默认保留在一个站点,且同一可订购产品需要在另一个站点具有 OCR-A)、但由于部件被发送到整个批次的封测站点进行生产、这也是一个符号差异的迹象。 不能直接与新旧版或旧版相关、但如果您有顶面的照片、我可能会从日期代码中识别它以进行确认。

    /新的 LP298x 芯片之间存在明显的 EMI 差异。 新旧 LP298x 之间在 EMI 方面的巨大差异 在于 、任何耦合到 新芯片上引脚 4 的东西都将直接改变基准电压(因此也会改变输出)旧设备上不会出现这种情况。 理想情况下、传导敏感性差异仅仅是数据表 PSRR、但如果PCB 上 的引脚 4 正下方(在不同的层上)存在高电流路径、情况就会更糟。 这 也是 辐射干扰存在差异的原因。

    如果问题再次出现、切换到 TPS7E8133DBVR 将是最简单的解决方案。

    此致、

    Gregory Thompson
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    您好 Gregory、

    很抱歉不得不再次打扰您、但:

    遗憾的是、新芯片 LP2981-50DBVR 上也会发生振荡、振幅很大、因此我们还需要传统的 LP2981-50DBVR:虽然这些振荡“仅“在 4.9V 和 5.5V(频率约为 240Hz)之间振荡、但振荡仍然比我们的 PSRR 可处理的强、因此确实会在我们的电路中的其他地方产生问题伪影

    您能帮助我们获得 300 个传统 LP2981-50DBVR 吗?

    再次感谢您! 此致、Eric Auer

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    您好、Eric、

    与 Jorge 合作、为您提供这些信息、将提供更新。

    此致、

    Gregory Thompson