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[参考译文] TPS2400:SLVA163低侧开关实现问题、TPS54360触控变得很热

Guru**** 663810 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54360, TPS2400
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/1116995/tps2400-slva163-low-side-switch-implementation-problem-and-tps54360-becomes-hot-to-the-touch

器件型号:TPS2400
主题中讨论的其他器件:TPS54360

它可能关注的对象、

我们实施了 SLVA163应用手册中的低侧开关电路、发现 MOSFET (PMV213N)在应用中随机受损。  直流/直流转换器的电压输入额定值为42V 至48V、其中添加了过压电路、因为客户热插拔器件。  直流/直流(12V 直流)的输出连接到外部 LCD 监视器、该监视器连续消耗大约1.5A 电流。

输入电流(42Vdc):490mA

输出电流(12V 直流输出):1.5A

TPS54360直流/直流转换器触感非常热的 PCB 面积、我们在外壳顶部测量了大约48摄氏度、在芯片 PCB 上测量了大约53摄氏度。 我们遵循了有关散热焊盘尺寸和过孔的数据表建议。  我假设将顶部和底部铜从1oz 更改为2oz 可能有助于降低温度、但我不确定温度是多少。

2、我们有几个单元因与包含 TPS2400的过压电路相关的问题从现场返回。  许多问题似乎与明显损坏组件的 MOSFET 有关。  一个单元测量了漏极和源极之间的短路。  我们的一位工程师将滤波电容器接地连接从您的应用中进行了更改、而不是从漏极侧更改为源极侧、因为他们认为问题与电容器连接有关。

TPS2400似乎按设计工作、但我们在尝试弄清 MOSFET 为何无法在其中的某些器件上工作时遇到问题。  随附了电源电路原理图。  我希望有人能为我们提供一些建议、说明电路为何会受到 MOSFET 损坏、以及 TPS54360为何会过热(接近器件的最高温度)。

提前感谢您、

Melody 抖动

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    您好 、Melody Witter、

    欢迎使用 E2E!

    我们将研究这一点、并在明天回来。  

    此致、

    Rakesh

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    您好 、Melody Witter、

    在顶层、原理图和组件选择看起来不错。

    在我看来、浪涌电流应力可能会导致 MOSFET (PMV213N)损坏。直流/直流转换器的输入端具有100uF+2*2.2uF 的电容。 您能否在 最坏的热插拔事件期间捕获 Vin、输入电流和 PMV213N 栅极的测试波形、并分享我们进行审阅?

    如果需要 、我们需要调整 PMV213N 上的栅漏电容以限制浪涌电流。

    此致、

    Rakesh

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    您好、Rakesh、  

    感谢您的快速回答。  随附的是我们捕获的一些示波器图、我希望这些示波器图将对您有所帮助、尽管它们是在连接 LCD 的情况下插入电源时捕获的(不是热插拔事件)。   我目前不在办公室、因此我会在回来时尝试捕获 Vin、并可以尝试在已通电(热插拔事件)时将 LCD 显示屏电源线插入我们的设备时进行测量。  

    请注意、我们可能难以测量输入电流、因为我们没有足够的设备来进行适当的测量。  在首次上电时捕获到 FET 的漏极/源极上的电压测量值、并使用其数据表中的典型电阻来计算电流、这是否足够?  如果不是、您能否建议一种我们可以用来测量输入电流的方法?

    所连接的示波器图像在连接到 MOSFET 栅极(CH1)的 TPS-2400栅极上触发。  对于所有测量、直流/直流转换器的输入电压为41.7Vdc。  所有结果都是为整个系统供电和断电。  

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    您好 、Melody Witter、

    MOSFET 的 Ron 在启动期间随着 Vgs 的增加而变化。 因此、测量漏源电压可能会导致错误信息。

    请尝试获取电流探头以进行测量。 另一种选择是在路径中插入一个较低值的电阻器(大约100m Ω)并测量电压。

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    很抱歉、我的大脑完全发生了故障(LOL)。  无论如何、我一直在尝试测量电流、但遗憾的是、示波器的数学函数不起作用。  话虽如此、当我尝试进行测量时、我们使用的电源在测量期间熔断了其保险丝。  在测试过程中、保险丝也会熔断几次、但我最初以为是我连接错误的。  保险丝额定值为1.6A、因此您最初提出的浪涌电流建议似乎与正在熔断的1.6A 保险丝一致?

    随附的是 TPS2400栅极(CH1)和48V 电源输入的电压测量结果。 如上所述、遗憾的是、我无法捕获电流波形供您查看(请参阅上文)。  第一个图是常规上电事件、第二个示波器图显示了热插拔事件的影响。

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    您好 、Melody Witter、

    感谢您分享您的其他观察结果。

    是的、主保险丝可能由于浪涌电流而熔断。  

    对于  PMV213N、请将 D-G 电容 C29增加到22nF、对于 R48、请使用1k Ω。 它应该有助于减少浪涌。

    此致、

    Rakesh