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[参考译文] LM5085：短路故障！

admin
Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5085

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/1129457/lm5085-short-circuit-failure

器件型号：LM5085

我遇到了一个非常恼人的问题、这在我身上发生了几次、我的当前器件 LM5085的所有库存都被花费了！！ (在当前全球芯片短缺的情况下根本不好)

在 论坛的另一个主题中、当前的情况已经重复了

一旦输出发生短路、IC 就会损坏！

IC 的 Vcc 和 Vin 之间存在一个低值电阻、并且 IC 不再处于工作状态

输入电压为48V、输出电压为16.5V

我的电源是实验室电源、电流限制为2A

我遵循了数据表和评估板数据表中的指南行、并按照建议在 Vcc 和 GND 之间添加了肖特基二极管。此外、我在输入端有一个220uF 电容器、在开关节点附近有一个10ufX3、我仍然有同样的问题！！

我已附上 PCB 布局以及原理图文件

/scs-file/__key/communityserver-discussions 组件-files/196/LM5085M.pdf

/scs-file/__key/communityserver-discussions 组件-files/196/LM5085M_2D00_board.pdf

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    为了更好地进行目视检查、我已经为电路板添加了 Greber 文件

    e2e.ti.com/.../GerberFiles.zip

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    您好！

    从您提供的原理图中可以看到、使用的二极管是1N4148、这是一个小信号快速开关二极管。  

    我建议使用所连接的低正向电压肖特基二极管(https://www.digikey.com/en/products/detail/nexperia-usa-inc/PMEG100T30ELRX/16610013)。

    此致、

    Jimmy  

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    因此、在查看布局和原理图后、您认为这可能是导致此类灾难性故障的主要原因！

    我已经查看了数据表、没有人推荐使用低正向电压二极管、只有肖特基二极管！

    如果不是在芯片的器件上实现了该二极管、使其更适合此类事件、那么输出上的短路毕竟是在很多情况下都可能发生的一个非常常见的事件！

    我目前没有一个低正向肖特基二极管、是否可以添加一个齐纳二极管 来缓解这一问题？ 如果是、如何将其添加到原理图中？

    谢谢

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    您好！

    我查看的是 PCB 布局、不确定该 IC 组件的性能。 这是我假设的 LM5085、但组件尺寸为什么会有类似 PGATE、VCC 和 ISENS 的走线进入一个焊锡膏块中。 这是背面视图、IC 是在顶部吗？  

     

    您提到220uF 电容器、您是否指的是原理图中提供的 C1 22uF 电容器？ 如果是22 μ F、我建议将其增加到47 μ F、甚至68 μ F。 增加输入电容器和使用适当的肖特基二极管的组合应有助于应对这种 SC 条件。  

    此外、通常建议将所有组件放置在同一层、以最大限度地减少 PCB 寄生。  D2二极管应靠近 VCC 引脚。  

    如果您手头有齐纳二极管、则可以用它替换 D2小信号二极管、然后重新测试。  

    此致、

    Jimmy  

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    我不知道布局的 PDF 为什么是这样的、这就是为什么我在之前的回复中添加了 geber 文件、以便能够更详细地查看 PCB

    所有器件都位于顶部、我在一开始就尝试了一个22 μ F 电容器用于 C1和两个10 μ F 陶瓷 C6和 C5、但这没有帮助、之后我将 C1增加到220 μ F、 我还有 D2，肖特基，在布局允许的范围内，这对解决这个问题没有帮助！

    我最初在 L1上使用15uH、因为我尝试跟随评估板、但我的噪声高达100mVpp、但我将其增加到22uH、噪声级别降至14mv-pp、这非常好！

    我必须提到电路板工作正常、已被接受、我现在唯一的问题是短路事件、 前面提到的所有解决方案都毫无帮助！

    我还在论坛中搜索了类似问题、并发现了几个具有相同问题的主题！

    我制作此原型板是为了进行概念验证、以便在更大的设计中使用它、我希望我能尽快找到解决方案、因为我将在下一个订单中订购额外的新 LM5085、我不想后悔 如果我无法解决此问题、请作出此决定！

    关于齐纳二极管，您是否建议它的任何规格？

    谢谢。

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    您好！

    如果您正在订购、我建议您添加我之前提到 的肖特基势垒二极管(https://www.digikey.com/en/products/detail/nexperia-usa-inc/PMEG100T30ELRX/16610013)。  

    其思路是在肖特基二极管上具有低正向电压、并重定向通常流经 VCC 引脚内部二极管的电流、而是通过外部肖特基二极管分流。 如果您要将1N4148小信号快速开关正向电压行为与建议的 PMEG100T30ELR 肖特基二极管正向电压行为进行比较、您会注意到1N4148具有更高的正向电压。  

    如果您观察到、即使使用1N4148二极管、该器件仍在上升、这是一个指示信号、表明二极管未正确钳位和引导电流、这很可能是因为它具有较大的正向电压。  

    您已链接的原始问题 (https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/757746/lm5085-short-circuit-issue)详细介绍了齐纳/肖特基二极管和增大 Cin 电容器的组合解决方案。 在您的情况下、22uF 可以增加到47uF 甚至68uF、但我相信二极管是这里的关键因素。  

    鉴于电路板工作正常、并且输出电压在标准操作下正常调节、请尝试使用建议的 PMEG100T30ELR 肖特基 二极管、并针对此 SC 条件重新测试您的原型板。  

    此致、

    Jimmy  

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    我拥有此 SKL310(最大 VF 0.850V)、我已选取一个并测量其 VF@3A、就像这样

    我认为这可能很好、我会尝试一下！

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    在我进行本实验之前、这里是正常启动和正常关断时的 Vin、Vcc 和 Vout 波形

    我想知道当发生短路时、我会期待什么？

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    TI__Guru**** 2513185 points
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    您好！

    在输出短路事件期间、我期望 VOUT 对 GND 短路、从而产生0V 电压、并且输入电压电源可能会下降。

    一旦 VIN 电压降至低于该值、VCC 引脚将经历负电压、这会干扰内部电路。  

    我建议在此短路事件期间使用低正向电压肖特基二极管监控 VIN 和 VCC。 目标是"钳制" VCC 电压、并在此 VIN 瞬态期间让外部二极管导通、而不是让内部体二极管导通。

    此致、

    Jimmy