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[参考译文] TPS7A19:输入瞬态保护

Guru**** 2553450 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS7A1901EVM-760, TPS7A19, MAX3243, MAX232, MAX3232

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/951919/tps7a19-input-transient-protection

器件型号:TPS7A19
主题中讨论的其他器件:MAX3243MAX232MAX3232

我正在设计此板、它基本上包含用于 Tensy 3.2微控制器的 RS232 <-> TTL 收发器。 该板应安装在维修车辆中、因此预期输入电压为~28V 的任何值、该板由点火线供电、因此仅在发动机运转时才会打开。 TPS7A19的输出被调整为5V、实际上电路和组件的选择是按原样取自 TI 文档 SBVU031 - TPS7A1901EVM-760评估模块。

Tensy 通过其3个串行端口从车辆中安装的其他设备(如 RoadWatch、AVL 等传感器)接收数据、TTL 到 RS232转换通过 MAX3243实现:

我所面临的问题是、我有几块电路板、如果电路板断电、而任何器件连接到其中一个串行端口(通过 RS232_TXN、RS232_RXn 和 GND)、TPS7A19就会被损坏。 当 TPS 死机时、电源 LED 不会出现、并且输出保持为零、尽管 FB 电压仍为1.233V。 更换 TPS 可以解决问题。

我找不到这种行为的具体原因。 如果没有其他器件连接到电路板的串行端口(因此没有其他外部接地连接)、则不会发生这种情况、TPS 也会承受这种情况。 我只能假设这是某种电容器放电瞬态、会导致负载突降、这会通过反向电流保护二极管 D4返回到 TPS 的输入端。 然而,我无法了解所谓的激增将会使租置计划终止的范围。

有些人告诉我要抑制 D4并在电压输入端安装 TVS;E2E 上的其他文章建议在 IN 与 GND 之间添加肖特基二极管、以防止负电压超过绝对最大额定值达到 IN/EN。

欢迎提供有关如何防止 TPS 被炸的建议。

此致、

克劳迪奥

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    您好、Claudio、

    我在 TPS7A19原理图中注意到、引脚4连接到模拟 GND、但引脚5连接到其他电压。 是单独的基准电压还是类似的电压? 将2个 GND 引脚连接到不同网络的原因是什么?

    TPS7A19的5V 输出是也为连接到串行端口的器件供电、还是仅为 MAX3243供电? 数据表中的总电流估算为大约300uA、我不会看到全部电容、因此如果只有 MAX3243由 TPS7A19供电、那么在我看来不太可能在输出端超出绝对最大值。  

    您的意思是二极管? 即输入端的保护二极管?

    此致、

    Nick

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    您好、Nick、

    引脚4、5和散热焊盘实际上都连接到同一接地端、它们只是输入电压(VIN-)的单独接地平面和用于电路板的数字接地、它们在 TPS7A19接地引脚上单点连接。

    TPS7A19的5V 电压仅为 Tensy 和 MAX3243供电、而不是为外部器件供电。 对于所有 LED、并且 TPS7A19输出端的电流消耗目前约为110mA、我认为过载实际上并不是这里的一个因素。

    实际上、TVS 是指输入端的保护二极管、可能是 P6KE 或 alikes 等瞬态抑制二极管。 但无论如何、我不确定我的问题是否在输入级。

    此致、

    克劳迪奥

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    我已经做了一些额外的测试、我发现了一些相当有趣的东西(也许是 TPS7A19出现故障的原因):如果我使电路板与任何电源完全断开、但同时我将任何器件保持连接到电路板的串行端口之一 (TX、Rx 和 GND 是唯一使用的引脚)、MAX3243的电荷泵似乎正在向 VCC_5V 网络"泄露"负电压、这将远远超过 OUT 引脚的绝对最大值:

    在此范围内、黄色波形是 RS232侧的 RX 引脚、蓝色波形显示 VCC_5V 网络、接收电压低至-7.6V。

    我过去在其他项目上使用过 MAX232/3232、我不记得看到过类似的任何行为。 或者,我可能会变得有点敏感,谁知道:p

    此致、

    克劳迪奥

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    您好、Claudio、

    这非常有趣!

    因此、您说电路板与任何电源完全断开。 我对此有点困惑;电路板之前是否通电、然后断开连接? 我不明白在没有任何电源的情况下电荷泵如何工作。  

    此致、

    Nick

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    Nick、您好、我认为我的 MAX3232有问题、我更换了它、从未有任何负电压再次流入5V 线路。 但要回答您的问题:

    因此、您说电路板与任何电源完全断开。 我对此有点困惑;电路板之前是否通电、然后断开连接? 我不明白在没有任何电源的情况下电荷泵如何工作。

    实际上、电路板与任何电源完全断开。 电路板与外部器件之间的唯一连接是撒布机控制器(http://www.dickey-john.com/product/control-point-control-system)

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    无论如何、这仍然让我面临着 TPS7A19即将面临的问题。 我追溯到导致 TPS7A19死亡的事件如下:当电路板与电源完全断开、并且我启动并运行撒布器控制器时、一旦我将 RS232电缆连接到电路板、TPS7A19就会终止。 我继续操作、从连接器上拆下 TX/RX 引脚(因此只留下 GND 引脚)、一旦电路板连接到撒布器控制器接地、它就会失效。  

    我不知道撒布机控制器内部有什么、如果它具有隔离式电源或其他电源、那么事实是、一旦连接撒布机控制器的 GND 线、TPS7A19就会死。 另一方面,如果我先将电路板连接到车辆电源,然后再连接撒布机控制器,就不会发生任何情况--我可以尽可能地连接和断开它,TPS7A19可以承受。  

    另一个有趣的事实是、如果我使用任何7805来代替 TPS7A19、它在任何情况下都能正常工作...

    同样、 TPS7A19似乎正在从输出侧消失;即使它在 FB 引脚上的1.233V 电压消失后、如果我使用外部电源为其供电、它仍然存在。  

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    我应该补充的是、这个问题已经发生在大约15个电路板上、因此可以放心地假设它不是一次性故障。

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    您好、Claudio、

    您是否有可以分享的原理图、以帮助我了解连接? 否则、我很难诊断问题、因为我不熟悉系统中的其他设备。  当您连接撒布机控制器的接地端和 TPS7A19芯片时、您是否还能获得 TPS7A19的 Vin、Vout、Iout 的示波器截图、以便我们确切地看到发生了什么情况?

    此致、

    Nick