[参考译文] TPS62290：负载过热

您好！Dylan、

感谢您分享所有详细信息。 我可能需要更清楚地了解您在上面解释的几件事。

在原理图中、我注意到您使用的输入和输出电容比 d/s 中推荐的用于稳定运行的输入和输出电容更低。

此外、考虑到电容器的直流偏置降额、我认为对于输入滤波而言、这将会太小。 该器件具有严格的输入/输出电容要求。

μH μF 稳定运行、输出滤波器的 L 和 C 值不能低于1 μ H 有效电感和3.5 μ F 有效电容。  该器件 μH 了2.2 μ H 电感器和10 μ F 输出电容器的 μF。

使用哪种类型的电容器？ 您可以尝试使用更高的电容吗？

根据测量结果、我看到 VBUS 在大约20us 内降至2.2V、并且需要更多时间恢复正常值。 这意味着它也不能在 IC 的建议运行条件下运行、这是不允许的。

3.当使用 USB 端口供电时，我相信 VBUS 上没有压降，器件工作正常。 仅当热插拔 VBUS 电压下降时。

4.我无法发现最后两个测量图之间的任何差异。 您能检查一下吗？

我猜该器件无法稳定环路并保持输出电压。 我将再次查看所有详细信息、并在明天回来。

此致、

Febin

您好、Febin、

整个 PCB 都非常小、大约为26mmX13mm。 VBUS 在其他地方有电容器。 整个 PCB 上大约有6个4.7uF/10V X5R 陶瓷电容器。 容量应该没有问题。
VBUS 将在大约200uS 后恢复
确实有一个负载热插拔、这会导致 VBUS 电压下降
最后一幅图片是 TPS62290在无负载时的输出波形。 当 TPS62290无负载时、输出突然变为输入电压。 

您好！Dylan、

我再次详述了所有细节，从上述数字中不能得出太多的结论。

-接下来、请您分享一下布局、看看我们是否遗漏了一些重要的东西。

-此外、如果我们还可以在器件进入100%模式(带载和不带载)之前查看电感器电流、那会很有帮助。  

－我先前曾尝试过的问题，关于最后两张照片，随附的照片在有负载和无负载的情况下看起来是相同的。 我假设您附加了错误的图片或两次附加了图片。   

让我再次确认：

负载= 60mA 时：

空载：

此致、

Febin

前三张图片是负载为60mA 时的波形。 最后一个是空载。

您好！Dylan、

再次感谢。  

请尽可能共享布局。

2.我想建议的另一项测试是在 VIN 下降期间测量 VFB。 如果电压高于0.6V、 则 TPS62290的 Vout 可由外部电路供电。 您可以通过移除 R10并在 VIN 下降期间重新测量 C17/C18两端的 Vout 来检查这一点。 如果输出电压为1.15V、则 TPS62290没有问题。 R10之后的输出电源轨由另一个外部电源供电。

请告诉我结果。

此致、

Febin

您好、Febin、

请在 此处查看 e2e.ti.com/.../P2-Pro-V1_5F00_0-20210721.brd 的布局

2.他们已经过测试。 当它们移除 R10时、仍然存在故障。 VFB 电压是 Vout 分压器后的电压、因此它不会保持在0.6V。 VFB 将大于0.6V。

谢谢！

迪伦

您好！Dylan、

这就是我解释过的、如果 VFB>0.6V、则 Vout 由外部电路供电。 此时的 Vout 是多少？

请分享测量图、包括电感器的测量图。

此致、

Febin

在空载条件下、Vout 已断开。

您好！Dylan、

遗憾的是、我无法理解系统的完整功能。

请分享以下测量图以进一步分析：

输入电压、输出电压、开关、IL、EN、 VFB 与 R10  

2.输入电压、输出电压、开关、IL、EN、 不带 R10的 VFB。  

如果没有 R10、则无法复制 Vin 压降、请使用肖特基二极管。 我想即使没有 R10、整个系统也会正常运行。 调整反馈电阻器以补偿二极管压降。  

同时、我将查看布局并提供反馈。

此致、

Febin

您好！Dylan、

感谢您今天的通话。 如电话中所述、下面是我对改进布局的建议。

您之前提到过、连接到 VBUS 的电路板上有更多的电容器。 我找不到任何靠近 U13的额外电容器直接连接到 U13的 Vin。 输出滤波器也是如此。  这意味着输入和输出侧的电容低于 d/s 建议值、这可能导致此器件不稳定运行。

2、反馈分压器连接在顶层、其中 U13位于底层(6层 PCB 的底层)。 反馈环路 使用长迹线连接到 FB 引脚(也使用多个嵌入式过孔)、不建议这样做。 最好对此连接进行短而直接的跟踪。 长布线可能会引入噪声、并且无法调节输出电压。

布局中的 GND 平面也看起来很弱。 例如、反馈电阻器 R14未连接到 GND 引脚、C14、C18、C17未正确连接 GND。 引入更多过孔以高效地将热量散发到底层 GND 层。 我还看到底层元件连接到 GND1、顶层元件连接到 GND2。 这些 GND 层之间没有连接。 因此、我假设降压转换器的所有组件都没有相同的 GND 电位。

4. IC 散热焊盘下方的嵌入式过孔也会增加噪声。 因此、通过将反馈网络拉至与 IC 相同的层、可以消除这些过孔。

当发生 Vin 压降等事件时、环路中的电流增大、GND 连接中存在高阻抗、从而导致更多噪声。 这就是正确连接 GND 很重要的原因。

此致、

Febin

您好、Febin、

我刚刚就这些建议致电客户。

它们已通过跳线在输入和输出侧连接了一个10uF 电容器。 因此、输入和输出电容应大于14.7uF、这在我们的建议区域很好。

2.他们告诉我 PCB 上有一个带有小 FB 走线的 U6 TPS62290。 该 IC 也面临相同的问题。

4.他们认为这个通路对事件的影响较小。

U8和 U14均为 TPS62290、可分别转换为2.8V 和3.3V。

谢谢！

迪伦

您好！Dylan、

1.客户能否直接在输入和输出端焊接、而不是 C14和 C17。

2.您能否在它们连接附加电容器的布局上进行标记？

3.是否对示波器图进行了更新？ 请使用清晰、较小的刻度(以我们为单位)。

U8、U13、U14是否具有相同的原理图？  

5.它们是否都共享相同的 VBUS？

6.请分享有关 VBUS 热插拔的更多信息。

U8 、U14的负载是多少？ 它是否也是 SoC？

7.所有三个器件是否同时出现 Vin 下降？ 如果是、行为是否完全相同？  请分享所有有问题器件的示波器图。

8.如果我理解正确、器件在事件发生后不会损坏、但它仅在不同的输出电压下进行调节(例如、 在 U13中、此事件发生后它被调节为2.9V)。 重新启动系统后、一切正常。

如果不清楚、我们可以进行快速呼叫。

此致、

Febin

您好！Dylan、

另一个问题：

在此事件期间、IC 的环境温度和结温是多少？

此致、

Febin

您好、Febin、

以下是客户反馈：

首先、我认为如果电容值或电容的放置有问题、那么芯片可能无法正常工作(例如纹波变大)、但输出电压从1.15V 增加到2.9V、这是非常离谱的。 (我使用过其他制造商提供的同一封装的 Pin2Pin 芯片、但这种异常并未出现)

2.我直接将 C14和 C17并联、我认为它与电容器几乎没有关系。

3.我将对其进行调整，尝试拍摄更详细的屏幕截图

4、是的、相同的原理图、但反馈电阻不同、U6输出1.2V、U8输出2.8V、U13输出1.15V、U14输出3.3V

共享一个 VBUS

6.您可以拍摄小型视频，并在明天发布

7.我将在明天对此进行详细衡量

发现 U6和 U13有问题。 U14的3.3V 输出电压仅短暂下降、很快恢复正常。 U8未测量

8.该 SoC 内核的电源电压约为1.1V，电压为2.9V，使芯片发热很高，电源很快切断。 如果电源是不间断的、则 SoC 将被烧断、因为 U13未恢复到正常电源电压。 此外、虽然 U6的输出电压起初增加、然后恢复到1.2V、但仍可能会损坏我的 Sock。
9.环境温度为25摄氏度。

此外、我是否可以使用其他设备来模拟 VBUS 的压降？ 在这种 VBUS 压降条件下、我使用了两个47欧姆电阻器与负载并联、这种异常现象也发生了。 您可以尝试一下。