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[参考译文] TPS552882：TPS552882 VOUT 短路故障

admin
Guru**** 2558250 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS552882

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/1049422/tps552882-tps552882-failing-with-shorted-vout

器件型号：TPS552882

我在电池充电器应用中损坏了3个 TPS552882芯片：

VIN = 11至24V

输出电压= 12.6V

该芯片工作状态良好一段时间、通常在连接外部24V 电源期间或充电启动后不久、该芯片将在 VOUT 短路(FET 在内部短路)时发生故障。

当我第一次看到这一点时、我假设我在连接电源时产生了噪声、这在某种程度上产生了一个尖峰、对于低侧内部 FET 的40VDS、该尖峰的电压过高。

我在输入端以及 SW2节点上添加了 TVS 保护、以保护低侧内部 FET。 这似乎很有帮助、我们最新的原型在几天内运行良好、然后再次失败。

我们的微处理器在检测24V 墙上适配器和使用 EN/UVLO 引脚打开芯片之间还有1秒的延迟。 (我们有一个从 EN/UVLO 到微型的二极管、因此它可以将引脚保持在1.15V 以下以禁用充电。 我认为这可能有助于将4msec 软启动时间从任何连接噪声中延长。

该应用是电池充电应用、因此我们将始终在输出端具有9至12.6V 的电压。 输出电压与负载共享时、输出电流也会发生较大的阶跃变化。

我很乐意私下分享我们的原理图和布局。

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    TI__Guru**** 2558250 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。

    您好、Adrian、

    我很遗憾听到这个消息。

    您能否分享您的应用的原理图和布局？ 我们可以帮助检查是否首先正确选择了所有外部组件。

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    TI__Guru**** 2558250 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。

    Zack、谢谢您、

    这里是有关组件和原理图的一些信息。 我将在单独的消息中发布布局：

    我有一些理论、但由于我们现在的原型有限、因此很难进行测试。 我在图片上用橙色标出了这些内容。

    输入和输出电容为 DigiKey 587-2779-6-ND。 我认为这可能是一个明显的问题，因为我最终得到了我想要的大约一半。 它也是全陶瓷的、也许我需要一些大电解质来清理东西。

    电感器是 DigiKey SRP1265A-5R6MCT-ND、5.6uH、我还尝试了3.3uH 和4.7uH、没有明显的区别。

    我尝试的修复方法是将24V TVS 穿过 CHG_IN_POS 节点连接到 GND、将 SW2节点连接到 GND。 这似乎有所帮助、但不能解决问题。

    感谢你的帮助。

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    TI__Guru**** 2558250 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。

    您好、Adrian、

    感谢您分享原理图。 在您方便的时候、还请分享布局。 可以在单独的消息中发布布局。

    我将花一些时间查看原理图和布局并向您分享我的评论。

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    TI__Guru**** 2558250 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。

    ZACK、这里是具有一些注释的层。 很抱歉、大图像、但我觉得分辨率越高越好！

    为了将不同层上的电源和信号接地分开、它们在 C2 GND (即芯片 VCC GND)处接地。

    总体布局基于数据表布局。

    谢谢、

    Adrian

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    TI__Guru**** 2558250 points
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    您好、Adrian、

    下面是我对原理图的评论：

    1、可以使用两个22uF 陶瓷电容作为输入电容。 输入端是否连接了任何其他大容量电容器？ 在实验室工作台测试中、如果 Vin 电源线非常长、长电缆寄生电感将与电容一起振铃、并在输入侧导致高 Vin 并导致损坏。 请测量输入电压波形以进行仔细检查。

    2.最大负载电流是多少？

    需要在 VIN 引脚附近添加一个陶瓷电容器作为去耦电容器。

    4、可以将器件设置为省电模式。 它不会导致器件损坏。

    5.我是否可以知道为什么 CDC 引脚连接到放大器？

    CDC 引脚到 GND 的电阻必须高于20k Ω。

    6.您能否共享输出电容器器件型号？ 原理图显示四个22uF 置于输出侧、但它还写入仅允许10uF *4的股票选择。

    7.补偿：一旦您提供输出电容数据表和负载电流信息、我将计算补偿。

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    TI__Guru**** 2558250 points
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    您好、Adrian、

    有关布局的一些注释。 请参见附加文件。

    e2e.ti.com/.../Presentation2.pptx

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    TI__Guru**** 2558250 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。

    ZACK、感谢您的反馈以下是您的问题的答案：

    1) 1)电源本身3英尺外没有其他大容量电容。 我将增加更多的输入电容、并在输入端增加一个抗火花浪涌预防性、以便用户在料筒连接器配接时不会看到火花。 我还向该输入添加了 TVS。

    2) 2)最大负载电流为5A

    3) 3)我会这样做。

    5) 5)我曾认为、由于芯片显示的电压与 CDC 引脚上的输出电流成正比、因此我可以使用运算放大器(100兆欧姆电阻)对其进行缓冲、并将其视为高侧电流感应放大器、以便我的微处理器可以看到充电电流。

    6)电容为 Taiyo Yuden GMK325AB7106MM-T、是用于输入和输出的 DigiKey 587-2779-1-ND。 2用于输入、4用于输出。 原理图显示22uF、但我订购时找不到库存。

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    TI__Guru**** 2558250 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。

    您好、Adrian、

    感谢您的反馈。

    对于 CDC 引脚、需要在 CDC 引脚与 GND 之间放置一个电阻器。 请阅读数据表 CDC 函数说明部分。

    需要考虑直流偏置下的陶瓷电容器降额效应。 总有效电容小于标称值。 您可以在升压模式下运行负载瞬态测试、以检查环路是否稳定。 我建议使用较小的电阻器、例如 R3为5k Ω、C6为22nF。

    到目前为止、最大的问题是输出陶瓷电容器离 IC 有一点远。 如果可能、在靠近 VOUT 引脚和 GND 引脚的位置焊接一个1uF/0402封装陶瓷电容器、如 EVM。