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[参考译文] LM5069:器件发生故障、无法启动

Guru**** 2538930 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5069

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/1112938/lm5069-part-failed-and-will-not-start

器件型号:LM5069

您好!

我有一个应用、在该应用中、我使用 LM5069来控制和限制42-60V 范围内的电池输入。 这种情况一直很好、并推广到了更多的板材、但我现在遇到了客户装置上的部件故障。  此器件在构建时经过测试、已成功运行了许多小时(可能是几百小时)。 现在、它不会加电。

我们采用了示波器迹线、可以看到、只要施加 VIN 且 UVLO 保持低电平、Ctimer 电压就会增加到6V 并保持在6V。 这通常会斜升至 ~4V、然后放电。 当 UVLO 被求反(使用光耦合器)时、器件的状态没有变化。 栅源电压保持在-1V 左右。

我们已执行 A-B-A 测试、更换了电路板上的器件、LM5069组件故障。 我们还对每个引脚在拆下部件时接地的电阻进行了测量、与新部件相比、定时器引脚上的电阻(500KOhm)更低。

这里的演示中可以看到结果、原理图和器件标识

我知道的唯一风险因素是、 当大外部电容在电源上电后连接到电源时、该设计变体上会出现高浪涌条件、这种情况在每个启动周期发生。  这会导致 LM5069进入"断路器"模式(电流大于配置的限值的2倍)、然后通过在功率限制中为附加负载充电来重新启动。 尽管在此期间输出电压大幅下降、但我们已经确定了这一点、并发现它在我们的应用中能够成功地工作。

我真的需要了解根本原因、设计中是否有任何可能导致它的东西、以及剩余的现场人员是否有发生相同故障的风险。

谢谢、

Paul。

  • 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。

    尊敬的 Paul:

    从您的以下陈述中、我了解到负载在您的应用中热插拔、这与正常热插拔用例不同。 负载是如何连接的? 手动或通过另一个继电器开关?  是否有人怀疑在该事件期间 ESD 可能会有问题?

    我知道的唯一风险因素是、 当大外部电容在电源上电后连接到电源时、该设计变体上会出现高浪涌条件、这种情况在每个启动周期发生。  

    我们不建议在 O/p 上具有热插拔负载、因为它会导致多个开关、并会对栅极上的下拉结构施加压力。 您是否可以通过在负载侧设置浪涌限制电路来避免?

    此致、

    Rakesh

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    您好、Rakesh、

    我们有一个容性负载、在建立主电源轨后、该负载由软件控制的一系列 PFET 进行开关。

    对于我们的下一个设计迭代、我们显著降低了此事件的严重性。 这种情况仍会发生、但电流浪涌现在不足以触发断路器故障。 我需要了解最初和修订后的实施的风险水平。

    如果您担心这一点、请建议我应测量什么/在哪里进行测量、以查找在事件期间可能损坏器件的任何内容? 在之前的调查中、我已经进行了很多测量、但尚未发现任何令人担忧的问题。

    除了上面的应用程序查询之外、您是否有任何先前的经验或想法来了解导致我看到故障的原因?

    谢谢、

    Paul。

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    尊敬的 Paul:

    我需要更多的时间来重新讨论这个问题。 我将於明日作答。 很抱歉耽误你的时间。

    此致、

    Rakesh

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    尊敬的 Paul:

    我认为器件可能会承受应力的一种情况是、热插拔电容器时、LM5069会碰到断路器、输出电容器会通过二极管和栅极下拉电路放电。 此类事件可能会多次发生、从而导致下拉电路部分故障。

    但令人惊讶的是、我们看到栅极引脚上的阻抗在您的测量中发生了任何变化。

    我现在要离开了、下周初我可以再次提出进一步的问题。 由此给您带来的不便、我们深表歉意。  

    此致、

    Rakesh

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    您好、Rakesh。  

    我观察到、该版本设计上的 CTIMER 电容器是2u2F、而不是470nF、我们稍后将其更改为470nF、并在该电容器上进行了大量验证。 我们剩下的电阻变化和插入计时器故障会导致该引脚出现问题。 由于某种原因、这种电容大小是否会导致问题?

    Paul

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    您好 Paul

    很抱歉回来晚了  

    我们已经看到计时器引脚上的阻抗差异和高达6V 的计时器电压、我怀疑1.5mA 电流阱可能已损坏。 这可能使器件处于插入时间模式下无限长、即使我们执行 UVLO 复位、也不会响应。

    6V 限值是由于计时器引脚上的保护钳位电路造成的。

    我正在与设计人员讨论、以了解哪些情况会损坏1.5mA 灌电流电路。  

    如果有机会、您能否通过在计时器电压达到4V 后将计时器引脚通过1k Ω 电阻器短接至 GND、从而测试故障单元、即强制插入间隔结束。

    此致、

    Rakesh

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    谢谢 Rakesh。 这与我对失败的想法一致、我很有兴趣听到一些关于可能发生这种情况的理论。

    我将尝试并运行您在下周建议的测试。

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    您好、Rakesh。

    我们运行了您建议的对故障器件/电路板的测试。 在插入延迟期间、当 CTIMER 引脚达到~4V 时、我们通过1K 电阻器手动将其放电至0V、然后再次将其释放。

    我们观察到、栅极引脚不受影响、它刚刚开始充电至6V。 我们使用 UVLO 低电平和高电平重复测试。

    我确实想知道究竟是不是放电电流源而是 CTIMER 引脚上的电压比较器,这样控制器就不知道何时接合放电并继续...

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    尊敬的 Paul:

    感谢您的测试

    我将使用我的设计人员的反馈进行回复。 我们怀疑计时器达到6V 的两个原因、一个是我们之前讨论过的1.5mA 放电电流故障、另一个是您还指出的比较器问题。 但是、我们正在努力指出低电压计时器引脚为何会因任何电源线(电源侧)干扰而受损。 因此、我们不认为比较器部分已损坏、但比较器基准阈值可能会有一些变化。

    如果您有 FA 的所有必要信息、请继续并提出请求。 我们将推动进一步分析。

    只是为了排除故障,您是否检查了具有较低计时器电容值(例如100nF)的相同故障 IC?

    此致、

    Rakesh

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    您好、Rakesh、

    我们将 CTIMER 电容降低至100nF、故障器件上没有变化。

    我提出了返回请求 CPR221067721、以将器件返回进行故障分析。 如果您可以采取任何措施来加快退货流程、我们将不胜感激。

    Paul。

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    当然、Paul。 我将采取后续行动。

    此致、

    Rakesh  

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    尊敬的 Paul:

    当我们继续执行 FA 时、我将暂时关闭此主题。

    此致、

    Rakesh